Электромагнитные устройства превращают ток в движение и движение в ток. Электромагнит, реле, двигатель, генератор и трансформатор работают на двух явлениях: силе Ампера и электромагнитной индукции.
Что нужно знать
- Направление магнитного поля тока — правило буравчика; сила Ампера $F = BIl\sin\alpha$ — правило левой руки.
- Подъёмная сила электромагнита растёт с током, числом витков и при ферромагнитном сердечнике.
- Реле слабым током управляет сильноточной цепью; обратный диод на обмотке гасит выброс напряжения при отключении.
- Двигатель постоянного тока: якорь, коллектор, щётки; направление вращения меняют сменой полярности.
- Индукция: ЭДС $\mathcal{E} = -\Delta\Phi / \Delta t$; правило Ленца — индукционный ток противодействует причине.
- Генератор превращает механическую энергию в электрическую.
- Трансформатор: $U_1 / U_2 = N_1 / N_2$; работает только на переменном токе.
- Биметаллическая пластина изгибается при нагреве — основа теплового реле и термостата.
Где чаще всего ошибаются
- Путать правило левой руки (сила) с правилом буравчика (направление поля).
- Подключать трансформатор к постоянному току.
- Ставить реле без обратного диода в цепь управления от микроконтроллера.
Проверить себя
По этой же теме курса есть проверочная работа из 15 заданий на 30 минут. Проверка автоматическая, результат виден сразу — и по работе целиком, и по каждой теме.
Инженерный практикум · 10–11 классы · Электромагниты, реле и электрические машины