Zdjęcie okładkowe (poglądowe) przedstawia wyładowania atmosferyczne na granatowym niebie. Na tle zdjęcia umieszczono tytuł "Co się dzieje podczas działania prądnicy?".
Zdjęcie okładkowe (poglądowe) przedstawia wyładowania atmosferyczne na granatowym niebie. Na tle zdjęcia umieszczono tytuł "Co się dzieje podczas działania prądnicy?".
Co się dzieje podczas działania prądnicy?
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.
Czy to nie ciekawe?
Na pytanie postawione w tytule można odpowiedzieć na dwa sposoby.
W prądnicy:
zachodzą zmiany strumienia indukcji pola magnetycznego i powstaje siła elektromotoryczna indukcji,
powstaje energia elektryczna kosztem wykonywanej pracy.
Te dwa aspekty działania prądnicy rozważymy w tym e‑materiale.
RRESGdcOFn8E2
Rys. a. Zdjęcie poglądowy przedstawia szkolny model prądnicy. Model dydaktyczny służy do pokazywania budowy prądnicy i silnika na prąd stały i wyjaśnia zasadę ich działania. Pomoc dydaktyczna ma taką konstrukcję, że wszystkie jej części składowe są dostępne. Na rysunku widoczny jest magnes umieszczony u góry okrągłego uchwytu. Wewnątrz uchwytu widoczne są nawinięte na przedmiot w kształcie walca miedziane druty. Miedziane druty stanowią zamknięte ramki umieszczone w polu magnetycznym wytworzonym przez magnes. Walce wykonane z drutów są dwa i oddzielone są od siebie niewielką przestrzenią. Walce stanowią swoje przedłużenie. Pomiędzy walcami znajduje się metalowa poprzeczka połączona z korbką, dzięki której mogą one obracać się w pionie, w płaszczyźnie równoległej względem kierunku pola magnetycznego. Na obudowie znajdują się dwa wyjścia elektryczne, oznaczone czerwonym i czarnym kolorem. Można do nich podłączyć przewody elektryczne. Czerwone wyjście przeznaczone jest dla wyższego potencjału a czarne dla niższego. Podłączając przewody woltomierza do wyjść można mierzyć napięcie prądu. Prąd wytwarzany jest poprzez obrót ramek, w tym przypadku miedzianych zwojnic w zewnętrznym polu magnetycznym.
Rys. a. Model prądnicy.
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.
Twoje cele
W tym e‑materiale:
Zrozumiesz działanie prądnicy jako urządzenia będącego źródłem siły elektromotorycznej (napięcia), w którym praktycznie wykorzystuje się zjawisko indukcji elektromagnetycznej. W szczególności:
dowiesz się, dlaczego prądnica daje napięcie przemienne i od czego zależy maksymalna wartość tego napięcia,
zrozumiesz potrzebę wykonywania pracy podczas obracania ramki,
zrozumiesz, dlaczego moment siły zewnętrznej obracając ramkę wykonuje dodatnią pracę,