工作原理 | 直流電動機是根據(jù)通電線圈在磁場中受到力的作用而發(fā)生轉動的原理制成的,它在工作時將電能轉化為機械能 |
基本構造 | 直流電動機主要由兩部分組成,即能夠轉動的線圈和固定不動的磁體。在電動機里,能夠轉動的部分叫轉子,固定不動的部分叫定子,電動機工作時,轉子在定子中飛快地轉動。如圖所示![]() |
能量轉化 | 電能轉化為機械能 |
換向器 | (1)構造:由兩個銅制半球環(huán)構成 (2)作用:能自動地改變線圈中的電流方向,使線圈能連續(xù)轉動 |
優(yōu)點 | 構造簡單、控制方便、體積小、效率高、功率可大可小,價格便宜、無污染 |
直流電動機和交流電動機的比較:
直流電動機 | 交流電動機 | ||
構造 | 相同 | 均由磁體,線圈組成 | |
不同 | ![]() 需要換向器(兩個半銅環(huán)),外電路上有電源 | ![]() 用兩個銅環(huán)和電刷連接電路,外電路上無電源 | |
原理 | 相同 | 均受磁場方向影響 | |
不同 | 磁場對通電線圈的作用 | 電磁感應現(xiàn)象 | |
用途 | 相同 | 兩者一起幫助人類利用水能、內(nèi)能、核能等 | |
不同 | 電能轉化為機械能機械能 | 轉化為電能 |
直流電動機不轉或轉速過小的原因:
安裝直流電動機模型時,線圈不轉的原因主要有電路開路、磁鐵無磁性和線圈處于平衡位置等幾種情況。轉速過小是因為電流小或磁性弱。
例1正確連接好直流電動機模型的電路后,合上開關,電動機不轉,試列出可能產(chǎn)生故障的原因及相應排除故障的方法。
(1)____,排除故障的辦法____;
(2)____,排除故障的辦法____;
(3)____,排除故障的辦法____。
解析:通電線圈在磁場作用下才能運動,如果磁鐵失去磁性,電動機就不會轉動。電動機靠換向器改變線圈中電流方向,使線圈連續(xù)轉動,但若換向器接觸不良,則不能使線圈連續(xù)轉動。線圈通過平衡位置時靠的是慣性,但線圈如果原來是靜止在平衡位置的,那么線圈將保持靜止的狀態(tài)。
答案:(1)磁鐵無磁性 更換磁鐵(2)線圈處于平衡位置 讓線圈轉過平衡位置(3)電刷與換向器接觸不良 可壓緊電刷與換向器
用控制變量法判斷通電導體在磁場中受力情況:
通電導體在磁場中受力情況的判定常與電動機原理對應結合,通電導體在磁場中受力方向與磁場方向和電流方向有關:
例如圖所示,導體放入(a)圖磁場中的受力方向已經(jīng)標出,請在(b)圖、(c)圖上標出它的受力方向。
解析:通電導體在磁場中的受力方向與電流方向和磁感線方向都有關系。
比較圖(a)、(b):磁感線方向相同,都是垂直紙面向里,電流方向相反,受磁場力方向也應相反,(a)圖向左,則(b)圖向右。
比較圖(b)、(c):電流方向相同而磁場方向相反,受到磁場力的方向也應該相反,因(b)圖水平向右,所以(c)圖應水平向左。
答案:如圖甲、乙
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