Ce experiment simulează funcționarea unui generator de curent alternativ. Cum functioneaza un alternator?

Omenirea folosește electricitatea în toate domeniile de activitate de mai bine de un secol. Fără el este pur și simplu imposibil să ne imaginăm o viață normală. Cu ajutorul unor mașini speciale, energia mecanică este transformată în curent alternativ sau continuu. Pentru a înțelege mai bine cum se întâmplă acest lucru, este necesar să înțelegeți în ce constă generatorul și cum funcționează.

Transformarea energiei mecanice în energie electrică

Baza funcționării oricărui generator constă principiul inducţiei magnetice. Primele mașini electrice au apărut în a doua jumătate a secolului al XIX-lea. Inventatorii lor au fost Michael Faraday și Hippolyte Pixie. În 1886, a avut loc o demonstrație publică a unui alternator, un dispozitiv capabil să genereze curent din mișcarea mecanică.

Primul generator de curent alternativ trifazat a fost dezvoltat de rusul Dolivo-Dobrovolsky. În 1903, a construit prima centrală industrială de pe Pământ, care a devenit sursa de energie pentru lift.

Cel mai simplu circuit al unui generator de curent alternativ este o bobină de sârmă care se rotește într-un câmp magnetic. O opțiune alternativă este atunci când bobina rămâne nemișcată și un câmp magnetic o traversează. În ambele cazuri, se va genera energie electrică. În timp ce mișcarea continuă, în conductor este generat un curent alternativ. Generatoarele sunt folosite pentru a genera energie electrică în întreaga lume. Ele fac parte din sistemul global de alimentare cu energie al globului.

Modul în care este proiectat generatorul depinde de scopul său și sunt posibile diferite modificări. in orice caz există două componente principale:

1. Rotorul este un element mobil din fier solid.
2. Statorul este staționar și este asamblat din foi izolate de fier. În interior există șanțuri în care trece înfășurarea firului.

Pentru a obține cea mai mare inducție magnetică, distanța dintre aceste părți ale unității ar trebui să fie cât mai mică posibil. Înfășurarea de câmp situată pe rotor este alimentată printr-un sistem de perii.

Există două tipuri de construcție:

• cu o armătură rotativă și un câmp magnetic staționar;
• câmpul magnetic se rotește, dar armătura rămâne pe loc.

Cele mai utilizate mașini sunt cele cu poli magnetici mobili. Este mult mai convenabil să eliminați electricitatea din stator decât din rotor. În general, generatorul este construit în același mod ca un motor electric.

Clasificarea și tipurile de unități

Unitățile pentru conversia energiei mecanice în energie electrică au un design similar. Ele pot diferi în ceea ce privește principiul de funcționare al generatorului și al înfășurării câmpului:

De proiectare:

• poli proeminenți;
• neexprimat.

Conform metodei de conectare a înfășurărilor:

În funcție de numărul de faze:

• fază singulară;
• bifazic;
• trei faze.

Unitățile de curent continuu sunt proiectate în așa fel încât mecanismul de colectare a energiei să fie alcătuit din două jumătăți de inele izolate, fiecare dintre ele primind o sarcină cu un anumit potențial. Ieșirea produce un curent pulsatoriu dintr-o direcție.

Generatoarele sincrone au o armătură cu o înfășurare la care este alimentat curent continuu. Prin ajustarea valorii acestuia, puteți modifica intensitatea câmpului magnetic și puteți controla tensiunea de ieșire. Cele asincrone nu au înfășurare, se folosește efectul de magnetizare.

Aplicații principale

Merită să ne amintim că electricitatea obișnuită în prize apare datorită funcționării uriașelor generatoare de curent alternativ din centralele termice. Domeniul de utilizare al acestor mașini electrice include toate tipurile de activitate umană:

• utilizat ca sursă de rezervă de energie la instalațiile în care întreruperile alimentării cu energie nu pot fi tolerate;
• indispensabil în locurile în care nu există linii electrice;
• Majoritatea vehiculelor sunt echipate cu un generator, acesta generează energie electrică pentru rețeaua de bord;
• alimentare cu energie electrică pentru instalații de hidroliză;
• industrie;
• la centralele nucleare și hidroelectrice.

Recent, unitățile de uz casnic pentru generarea de energie electrică au devenit din ce în ce mai populare. Se remarcă prin dimensiunile lor compacte și prin consumul redus de combustibil. Pot funcționa cu benzină și motorină. Sunt folosite în condiții de camping, la dacha sau ca sursă de energie de urgență.

Invenția unei metode de generare a energiei electrice din mișcarea mecanică a avut o importanță epocală pentru dezvoltarea civilizației moderne. Lumea din jurul nostru este plină de mistere, ale căror răspunsuri sunt necunoscute, dar poate că alte descoperiri importante îi așteaptă pe oameni care își pot schimba viața.

Conversia energiei mecanice în energie electrică are loc folosind un generator de curent. Practic, practica este de a folosi generatoare rotative de mașini electrice. Când se rotește, în conductor apare o forță electromotoare sub influența unui câmp magnetic în schimbare. Partea generatorului care creează câmpul magnetic se numește inductor, iar partea în care este generată forța electromotoare se numește armătură.

Principiul de funcționare

Partea rotativă a generatorului se numește rotor, iar partea sa staționară este statorul. Un generator de curent alternativ are un stator și un rotor, care prin proiectare pot fi atât o armătură, cât și un inductor.

Aproape toată energia electrică din centralele lumii este produsă de generatoare de curent alternativ. Când inductorul se rotește, se creează un câmp magnetic, care se rotește și induce o forță electromotoare alternativă în înfășurarea statorului. Frecvența sa coincide complet cu viteza rotorului.

Elemente generatoare

Sistemul magnetic al statorului este format din foi subțiri de oțel presate într-un pachet. Înfășurarea statorului este plasată în canelurile acestui pachet. Include trei faze, deplasate una față de alta cu o treime din perimetrul statorului. Forțele electromotoare induse în înfășurările de fază sunt, de asemenea, deplasate între ele cu 1200. Fiecare fază are o înfășurare formată din bobine cu multe spire conectate între ele în paralel sau în serie. Părțile bobinelor care ies din caneluri se numesc îmbinări de capăt ale statorului.

Într-un inductor și un stator, numărul de poli poate fi mai mare de doi. Numărul de poli depinde în întregime de viteza rotorului. Pe măsură ce rotația încetinește, rotorul poate avea un număr tot mai mare de poli.

Miezul masiv al rotorului din oțel conține înfășurarea de excitație a generatorului. Acest design este utilizat pentru generatoarele electrice de curent alternativ care funcționează la viteze mari de rotație. Acest lucru se datorează faptului că la viteze mari de rotație, înfășurarea rotorului este supusă unor forțe centrifuge mari. Un număr mare de poli necesită prezența unei înfășurări de excitație separate la fiecare pol, ceea ce este tipic pentru generatoarele electrice care funcționează la viteze mici.

În turbinele hidraulice, alternatoarele pot avea un arbore vertical. La funcționare, în funcție de putere, se poate folosi răcirea cu aer, hidrogen, apă sau ulei.

Universul a oferit omenirii un trilion de moduri de a obține energie electrică, fiecare etapă de dezvoltare fiind caracterizată de propriile tehnologii. Să spunem că din punct de vedere istoric, generatorul de sarcină constantă Van de Graaff este considerat primul. Punct de vedere greșit. Oamenii au folosit alte soiuri înainte. Astăzi ne vom uita la dispozitivul și principiul de funcționare al unui generator de curent alternativ. Să începem.

Funcționarea generatoarelor de curent electric

Principiul este menit să creeze un potențial relativ la Pământ, considerat zero. Greșit, dar totul în lume este relativ. Deși suprafața pământului poartă o sarcină, diferența de potențial dintre bornele generatorului și sol joacă un rol important. Un obiect care stă pe pământ este învăluit de câmpul planetei, considerăm că postulatul este adevărat. Primul care a inventat un generator de curent continuu. Mai degrabă tensiune. Tensiunea s-a dovedit a fi fantastică, dispozitivul producea puțin curent. Principiul de funcționare este simplu:

Principiul de funcționare al generatorului

1. Banda se freacă, se formează o sarcină local.
2. Prin intermediul unui mecanism de transport, secțiunea ajunge la colectorul de curent.
3. Densitatea este egalizată de conductivitatea terminalului cu bilă.

Ca rezultat, sfera capătă o sarcină cu o densitate egală cu panglica locală. Este clar că astfel de generatoare nu sunt foarte convenabile în 1831, Michael Faraday a creat ceva nou. Folosind o potcoavă magnetizată, un disc de cupru rotativ a generat electricitate într-un mod diferit: fenomenul inducției magnetice. Curentul a ieșit alternativ. În consecință, câmpul a încetat să mai fie static, devenind electromagnetic. Să explicăm:

• În natură, se găsesc adesea încărcături de electricitate cu semn pozitiv sau negativ, nimeni nu a putut găsi polii unui magnet separat.
• Un câmp electric alternativ provoacă un răspuns corespunzător în eter. Exprimat prin producerea unei componente magnetice alternative într-un plan perpendicular pe cel original.

Procesul continuă continuu, numit undă electromagnetică. Dezvolta spațiul liber în linie dreaptă în timp ce energia se estompează. Când vine vorba de fire, electricitatea circulă relativ ușor. Dar! În timp ce cablul este împletit. Ecranul a dispărut, nu există împământare (împământare) - unda începe să emită. Efectul este exploatat de șurubelnițele cu indicator wireless, ajutând la identificarea (localizarea) surselor de interferență la o frecvență industrială de 50 Hz. Și dacă unitatea de sistem a computerului nu este împământat, folosind acest lucru mic puteți rezolva cu ușurință problema.

Ajută la testarea radiațiilor dăunătoare de la afișaje. Frecvența de 50 Hz este ușor emisă de fire. Acest aspect crește costurile centralelor electrice (pierderi) și dăunează sănătății cetățenilor. Cum se generează energia într-un generator Faraday? Profesorii au explicat: atunci când cadrul se rotește în câmpul unui magnet, inducția prin zonă se modifică și este indus un curent electric.

Energia mecanică a mișcării este transformată în energie electrică. Am ghicit, omenirea exploatează:

1. Mase de apă care cad dintr-un baraj.
2. Energia cu abur de la centralele termice și nucleare.

Cele două mecanisme principale de obținere a energiei. Electricitatea devine mișcarea unei pale a turbinei generatorului. Natura a dat naștere la dispozitive care ard motorină și kerosen, principiul de funcționare nu este mult diferit. Diferența este limitată de mobilitate, viteza de rotație a lamei.

Producerea energiei electrice urbane

Să ne uităm la proiectarea unui generator de energie hidroelectrică. Pentru a acumula energia potențială a apei care mișcă albia râului, se ridică un baraj. Nivelul din amonte începe să crească rapid. Pentru a evita o descoperire (de orice tip), o parte din masa de mai multe tone este eliberată (în unele locuri sunt instalate ecluze speciale pentru a permite peștilor să treacă pentru a depune icre). Partea utilă a fluxului trece prin paleta de ghidare. Cei familiarizați cu structura motoarelor cu reacție au înțeles discursul. Paleta de ghidare este configurația supapelor prin schimbarea poziției, cantitatea de mediu care trece (apă).

Ei au spus în recenzii că există cerințe stricte pentru frecvența energiei electrice generate. Oamenii de știință au calculat: poate fi atins la nivelul actual de dezvoltare prin utilizarea lamelor masive care nu sunt afectate de impactul valurilor mici. Se ia în considerare masa medie a apei care trece, micile salturi sunt ascunse de masa incredibilă a elicei. Evident, având dimensiuni semnificative, viteza de rotație este neputincioasă să atingă 50 Hz (3000 rpm). Lama face 1-2 rpm.

Șurubul rotește rotorul generatorului. O axă în mișcare așezată cu înfășurări de câmp. Bobine prin care trece un curent continuu pentru a crea un câmp magnetic stabil. Nu există radiație, valoarea tensiunii este constantă (vezi mai sus). Se observă fluctuații implicite, rezultatul nu se reflectă în esența procesului: arborele este format din mai mulți magneți rotativi.

Apare un punct subtil: cum se obține o frecvență de 50 Hz. Am ajuns rapid la concluzia: nu este rentabil să redresăm curentul alternativ și apoi să instalați un invertor de conversie inversă. Multe bobine de sârmă (un cadru din experimentele lui Faraday) au fost plasate de-a lungul statorului, în care va fi indusă inducția. Printr-o comutare adecvată, este posibilă eliminarea necesarului de 230 de volți din generator (de fapt, există și transformatoare descendente) cu o frecvență de 50 Hz. Generatoarele produc trei faze deplasate cu 120 de grade. Apare o nouă întrebare - pentru a asigura stabilitatea. Aplicați o cantitate măsurată de apă în timp ce lama crește viteză? Aproape imposibil, procedați după cum urmează:

1. Pe lângă bobinele de colectare a curentului, statorul conține bobine excitante.
2. Acolo este furnizată o tensiune de frecvență, permițând lamei să atingă viteza dorită.
3. Rezultatul este de fapt un motor sincron uriaș.

Accelerația inițială este accelerată de curgerea apei, tensiunea auxiliară ține elicea încercând să depășească viteza setată. Apa împinge efectiv mașina, tensiunea de excitare va servi ca reglare (desigur, curentul alternativ este furnizat statorului). Când este necesară mai multă putere, paleta de ghidare a barajului se deschide ușor. Masa de apă devine mai solidă, cu siguranță ar perturba impulsul. Este necesară creșterea curentului de excitare a statorului, câmpul de control devine mai puternic, situația rămâne în limite normale.

Generator de întoarcere a motorului cu ardere internă Caterpillar

Puterea generatorului crește. Se menține nivelul de tensiune? Conform legii lui Faraday a FEM electromagnetică, tensiunea este determinată de rata de schimbare a câmpului magnetic, de numărul de spire. Se pare că, alegând constructiv zona bobinelor și lungimea cablului, setăm tensiunea de ieșire a generatorului. Desigur, fiecare trebuie să aibă propria viteză de rotație a lamei. Menținută de curentul de excitație al rotorului. Pe măsură ce puterea crește, emf crește. O creștere a curentului de excitație crește viteza de modificare a intensității câmpului magnetic.

Avem nevoie de o modalitate de a menține parametrii anteriori. Se folosesc adesea transformatoare de izolare cu raport variabil. Consumatorul modifică curentul, tensiunea rămâne constantă. Parametrii specificati de standarde sunt asigurati. Proiectarea generatorului de curent alternativ se bazează pe excitația înfășurărilor statorului, restul se rezumă la metode de reglare a parametrilor.

Reglarea parametrilor alternatoarelor

În cel mai simplu caz, puterea nu poate fi schimbată. În uz casnic (generatoare mici) circuitul monitorizează tensiunea și modifică valoarea curentului de excitație. Rareori situația aduce beneficii consumatorului. Se consumă motorină. Se pare că energia anterioară este irosită, o parte din ea este disipată de spațiu. Nu este înfricoșător, când întoarcem o parte din viteza râului pe Pământ, un avar rar va dori să ardă combustibil pentru nimic.

Cititorii au înțeles: viteza va scădea dacă nu reduceți furnizarea de apă, gaz, abur - în general, forța motrice. Monitorizează un circuit de reglare separat echipat cu mecanisme de reglare. Pentru o casă privată, este mai bine să creați un sistem de baterii astăzi este posibil să alimentați iluminatul, laptopurile și multe alte dispozitive cu 12 volți DC. Rețeaua poate fi echipată cu un robinet pentru încărcarea periodică a bateriei. După cum ne amintim, există două metode:

1. Cu curent constant. Tensiunea variază, o zecime din capacitate este încărcată la fiecare oră. Durata procesului este de 600 de minute.
2. Cu tensiune constantă. Actualul scade exponențial și inițial va fi relativ mare. Principalul dezavantaj al tehnicii.

Principiul de funcționare al alternatorului vă va permite să reîncărcați bateriile, ghidat de necesitate. Este clar că va fi necesar un circuit de izolare galvanică înainte de cascada bateriei. Poți ghici din ce ai citit că hidrocentralele folosesc dispozitive cu raport de transformare reglabil. Metodele de implementare a ideii pot fi diferite:

1. Transformatoarele cu înfășurări comutate au devenit larg răspândite. Numărul de spire poate fi schimbat prin comutarea circuitelor cu contactoare.
2. Un raport mai neted asigură contact de alunecare. Aici spirele unei bobine sunt îndepărtate, colectorul de curent rulează înainte și înapoi, schimbând numărul de spire de lucru. Este clar că este dificil să treci un curent mare, va apărea o scânteie, iar în cazul unei centrale hidroelectrice va deveni un arc. Mai degrabă, este un dispozitiv pentru reglarea puterilor relativ scăzute.

Din cele de mai sus rezultă: este logic modificarea curentului de excitație al rotorului unei centrale hidroelectrice în salturi în timp cu comutarea înfășurărilor transformatorului de comandă. Apoi are loc o ajustare lină, parametrii de tensiune revin la normal. Ei au explicat în termeni generali cum funcționează un alternator. Este demn de remarcat: varietatea nu este epuizată prin proiectare. Tipul de dispozitive descris formează coloana vertebrală a unei familii numite generatoare de curent alternativ sincron. Ele furnizează orașelor, în cea mai mare parte, energie.

Alternator asincron

Generatoarele asincrone se caracterizează prin absența conexiunii electrice între stator și rotor. Viteza este controlată de o paletă de ghidare. Pe măsură ce stabilitatea frecvenței scade, și amplitudinea tensiunii devine instabilă. Ca rezultat, putem observa simplitatea relativă a designului generatorului de curent alternativ asincron, stabilitatea parametrilor nu strălucește cu indicatori buni.

O caracteristică distinctivă este capacitatea deficiențelor motoarelor asincrone de a migra fără probleme, infectând noi dispozitive. Evident, pentru a furniza energie consumatorilor, frecvența curentului este reglată, puterea este aleatorie. Deși, dacă generatorul se află într-un mediu relativ constant, aceasta nu va fi o problemă mare.

Generator de curent este o mașină electrică care transformă energia mecanică în energie electrică. Ele pot genera atât curent continuu, cât și curent alternativ.

Până în a doua jumătate a secolului XX Generatoarele de curent continuu au fost folosite în vehicule. Apoi s-au răspândit diodele semiconductoare, ceea ce a făcut posibilă redresarea curentului alternativ sau transformarea lui directă. Prin urmare, și în acest domeniu, generatoarele de curent continuu au înlocuit generatoarele trifazate de curent alternativ mai fiabile și compacte.

Am examinat în detaliu problemele funcționării unui motor electric, acum vor fi subliniate principiile generale de funcționare și proiectarea unui generator de curent. Nu mă voi opri în detaliu asupra mașinilor cu curent continuu, deoarece nu sunt folosite în viața de zi cu zi, în garaje și vehicule de astăzi. Sunt utilizate pe scară largă doar în transportul electric urban: troleibuze și tramvaie.

Principiul de funcționare al generatorului de curent

Generatorul funcționează conform legii inducția electromagnetică Faraday - forța electromotoare (EMF) este indusă într-o buclă dreptunghiulară (cadru de sârmă) care se rotește într-un câmp magnetic rotativ uniform.

Apare și EMFîntr-un cadru dreptunghiular staționar dacă în el este rotit un magnet.

Cel mai simplu generator Este un cadru dreptunghiular plasat intre 2 magneti cu poli diferiti. Pentru a elimina tensiunea din cadrul rotativ, se folosesc inele colectoare. La practică Se folosesc electromagneți, care sunt bobine inductoare sau înfășurări realizate din sârmă de cupru în lac electroizolant. Când curentul electric trece prin înfășurări, acestea încep să aibă proprietăți electromagnetice. Pentru a-i excita, este nevoie de o sursă de curent suplimentară - în mașini, aceasta este o baterie reîncărcabilă. În centralele electrice domestice, excitația în timpul pornirii are loc ca urmare a autoexcitației sau a unui generator suplimentar de curent continuu de mică putere, care este antrenat de arborele generatorului.

Conform principiului de funcționare generatoarele pot fi sincrone sau asincrone.

1. Generatoare asincrone Sunt simple din punct de vedere structural și ieftin de fabricat, mai rezistente la curenții de scurtcircuit și suprasarcini. Un generator electric asincron este ideal pentru alimentarea sarcinilor active: lămpi cu incandescență, încălzitoare electrice, electronice, arzătoare electrice etc. Dar chiar și suprasarcina pe termen scurt este inacceptabilă pentru ei, prin urmare, atunci când se conectează motoare electrice, mașini de sudură neelectronice, scule electrice și alte sarcini inductive, o rezervă de putere ar trebui să fie de cel puțin trei ori și, de preferință, de patru ori.
2. Generator sincron Perfect pentru consumatorii inductivi cu curenți mari de pornire. Ele sunt capabile să reziste la o suprasarcină de cinci ori mai mare în decurs de o secundă.

Dispozitiv generator de curent alternativ

Ca exemplu de dispozitiv, să luăm un generator auto trifazat.

Generator auto este format dintr-un corp si doua capace cu orificii pentru aerisire. Rotorul se rotește în 2 rulmenți și este antrenat de un scripete. În centrul său, rotorul este un electromagnet format dintr-o înfășurare. Curentul este furnizat cu ajutorul a două inele de cupru și perii de grafit, care sunt conectate la un controler electronic de releu. Acesta este responsabil să se asigure că tensiunea furnizată de generator este întotdeauna în limitele admise de 12 Volți cu abateri admise și nu depinde de viteza de rotație a scripetelor. Regulatorul releului poate fi fie încorporat în carcasa generatorului, fie amplasat în afara acesteia.

Statorul este format din trei înfăşurări de cupru interconectate într-un triunghi. La punctele lor de conectare este conectată o punte redresoare de 6 diode semiconductoare, care convertesc tensiunea de la AC la DC.

Generator electric pe benzina constă dintr-un motor și un generator de curent care îl conduc direct, care poate fi fie sincron sau asincron.

Motorul este echipat cu următoarele sisteme: pornire, injecție de combustibil, răcire, lubrifiere, stabilizare viteză. Vibrațiile și zgomotul sunt absorbite de o eșapament, amortizoare de vibrații și amortizoare.

Când o fem este indusă într-un conductor care se mișcă într-un câmp magnetic și traversează liniile de câmp magnetic. În consecință, un astfel de conductor poate fi considerat de noi ca o sursă de energie electrică.

Metoda de obținere a EMF indusă, în care conductorul se mișcă într-un câmp magnetic, deplasându-se în sus sau în jos, este foarte incomodă pentru utilizare practică. Prin urmare, generatoarele folosesc mișcarea nu liniară, ci de rotație a conductorului.

Principalele părți ale oricărui generator sunt: ​​un sistem de magneți sau, cel mai adesea, electromagneți care creează un câmp magnetic și un sistem de conductori care traversează acest câmp magnetic.

Să luăm un conductor sub forma unei bucle curbe, pe care îl vom numi în continuare cadru (Fig. 1) și să-l plasăm în câmpul magnetic creat de polii magnetului. Dacă unui astfel de cadru i se dă mișcare de rotație în raport cu axa 00, atunci laturile sale îndreptate spre poli vor intersecta liniile magnetice de forță și va fi indusă o fem.

Orez. 1. Inducerea EMF într-un conductor (cadru) asemănător cu granule care se rotește într-un câmp magnetic

Prin conectarea unui bec electric la cadru folosind conductori moi, vom închide astfel circuitul și becul se va aprinde. Becul va continua să ardă atâta timp cât cadrul se rotește în câmpul magnetic. Un astfel de dispozitiv este cel mai simplu generator care transformă energia mecanică cheltuită pentru rotirea cadrului în energie electrică.

Un astfel de generator simplu are un dezavantaj destul de semnificativ. După o perioadă scurtă de timp, conductoarele moi care conectează becul la cadrul rotativ se vor răsuci și rupe. Pentru a evita astfel de întreruperi în circuit, capetele cadrului (Fig. 2) sunt conectate la două inele de cupru 1 și 2, care se rotesc împreună cu cadrul.

Aceste inele se numesc inele colectoare. Descărcarea curentului electric din inelele colectoare către circuitul extern (la bec) se realizează prin plăcile elastice 3 și 4 adiacente inelelor. Aceste plăci se numesc perii.

Orez. 2. Direcția EMF indusă (și curentul) în conductoarele A și B ale cadrului care se rotesc în câmp magnetic: 1 și 2 - inele colectoare, 3 și 4 - perii.

Cu această conexiune a cadrului rotativ la circuitul extern, firele de conectare nu se vor rupe, iar generatorul va funcționa normal.

Să considerăm acum direcția EMF indusă în conductorii cadrului sau, ceea ce este același, direcția curentului indus în cadru atunci când circuitul extern este închis.

În sensul de rotație al cadrului, care este prezentat în Fig. 2, în conductorul stâng AA EMF va fi indus în direcția departe de noi dincolo de planul desenului, iar în conductorul din dreapta BB - datorită planului desenului spre noi.

Deoarece ambele jumătăți ale conductorului cadru sunt conectate între ele în serie, EMF indus în ele se va aduna, iar peria 4 va avea un pol pozitiv al generatorului, iar peria 3 va avea un pol negativ.

Să urmărim schimbarea emf indusă pe o revoluție completă a cadrului. Dacă cadrul, rotindu-se în sensul acelor de ceasornic, se rotește cu 90° din poziția prezentată în Fig. 2, atunci jumătățile conductorului său în acest moment se vor deplasa de-a lungul liniilor magnetice de forță, iar inducția EMF în ele se va opri.

Rotirea ulterioară a cadrului cu încă 90° va duce la faptul că conductorii cadrului vor traversa din nou liniile câmpului magnetic (Fig. 3), dar conductorul AA se va deplasa în raport cu liniile electrice nu de jos în sus, ci de la de sus în jos, în timp ce conductorul BB , dimpotrivă, va traversa liniile de forță, deplasându-se de jos în sus.

Orez. 3. Schimbarea direcției e. d.s. (și curent) atunci când cadrul este rotit cu 180° față de poziția prezentată în Fig. 2.

Cu o nouă poziție a cadrului, direcția EMF indusă în conductorii AL și BB se va schimba în sens opus. Acest lucru rezultă din faptul că chiar direcția în care fiecare dintre acești conductori intersectează liniile magnetice de forță în acest caz s-a schimbat. Ca urmare, polaritatea periilor generatorului se va schimba: acum peria 3 va deveni pozitivă, iar peria 4 va deveni negativă.

Astfel, în timpul unei revoluții complete a cadrului, EMF indus și-a schimbat direcția de două ori, iar valoarea sa în același timp a atins și de două ori cele mai mari valori (când conductorii cadrului au trecut sub poli) și de două ori a egalat zero ( în momentele în care conductoarele se mişcau de-a lungul liniilor magnetice de forţă).

Este destul de clar că un EMF care se schimbă în direcție și magnitudine va provoca un curent electric într-un circuit extern închis, care se schimbă în direcție și magnitudine.

Deci, de exemplu, dacă conectați un bec electric la bornele acestui generator simplu, atunci în prima jumătate a unei rotații a cadrului curentul electric prin bec va curge într-o direcție, iar în a doua jumătate a o cotitură în celălalt.

Orez. 4. Curba modificării curentului indus pe rotație a cadrului

O idee despre natura schimbării curentului atunci când cadrul este rotit la 360 °, adică într-o singură rotație completă, este dată de curba din Fig. 4. Se numește un curent electric care se modifică continuu în mărime și direcție.