Перетворення електричної енергії в механічну

(принцип дії двигуна)

Якщо прямолінійний провід довжиною l, який розміщений у однорідному магнітному полі перпендикулярно вектору магнітної індукції В, приєднати до джерела живлення з постійною ЕРС і внутрішнім опором R₀ (рис.14.2), то по проводу почне протікати струм. На провід зі струмом у магнітному полі діє електромагнітна сила:

Напрямок цієї сили визначається за правилом лівої руки. Під дією цієї сили провід рухається з швидкістю υ, тому в ньому індукується ЕРС, яка направлена назустріч струму (за правилом правої руки).

Значення зустрічної ЕРС буде:

Якщо враховувати опір проводу й використати ІІ закон Кірхгофа:

Так як напруга на зажимах джерела:

Якщо помножити отримане рівняння на струм, визначимо електричну потужність:

тобто ,

де - механічна потужність, Вт

- потужність теплових втрат у проводі згідно закону Джоуля –

Ленца, Вт

Рисунок 14.2. - Принцип дії двигуна

Висновок: при русі в магнітному полі проводу зі струмом під дією сил цього поля відбувається перетворення електричної енергії в механічну і теплову.

Розділ ІІІ «Електричні кола змінного струму.»