Какво е действието магнитно полекъм проводник с ток?
Магнитно поле действа с известна сила върху всеки проводник с ток, намиращ се в това поле.
1. Как да покажем, че магнитно поле действа върху проводник с ток, разположен в това поле?
Необходимо е проводникът да се окачи на гъвкави проводници, свързани към източника на ток.
Когато този проводник с ток се постави между полюсите на постоянен дъгообразен магнит, той ще започне да се движи.
Това доказва, че магнитно поле действа върху проводник с ток.
2. Какво определя посоката на движение на проводник, по който тече ток в магнитно поле?
Посоката на движение на проводник, по който протича ток в магнитно поле, зависи от посоката на тока в проводника и от разположението на магнитните полюси.
3. Какво устройство може да се използва за въртене на проводник с ток в магнитно поле?
Устройството, което може да се използва за въртене на проводник с ток в магнитно поле, се състои от правоъгълна рамка, монтирана на вертикална ос.
Върху рамката се полага намотка, състояща се от няколко десетки навивки от тел, покрити с изолация.
Тъй като токът във веригата е насочен от положителния полюс на източника към отрицателния, в противоположните части на рамката токът има обратна посока.
Следователно силите на магнитното поле също ще действат върху тези страни на рамката в противоположни посоки.
В резултат на това рамката ще започне да се върти.
4. Какво устройство в рамката се използва за промяна на посоката на тока на всеки половин оборот?
Рамката с намотката е свързана към електрическата верига чрез половин пръстени и четки, което ви позволява да променяте посоката на тока в намотката на всеки половин оборот:
- единият край на намотката е свързан към един метален полупръстен, другият - към другия;
- половин пръстени се въртят на място с рамката;
- всеки полупръстен се притиска към плоча с метална четка и се плъзга по нея при въртене;
- едната четка винаги е свързана към положителния полюс на източника, а другата към отрицателния полюс;
- когато завъртите рамката, половин пръстените ще се завъртят с нея и всеки ще се притисне към друга четка;
- в резултат на това токът в рамката ще промени посоката на противоположната;
При този дизайн рамката се върти в една посока през цялото време.
5. Как работи технически електродвигател?
Въртенето на намотка с ток в магнитно поле се използва при проектирането на електрически двигател.
При електродвигателите намотката се състои от голямо числонавивки на тел.
Те са поставени в прорези на страничната повърхност на железния цилиндър.
Този цилиндър е необходим за засилване на магнитното поле.
Цилиндърът с намотката се нарича арматура на двигателя.
Магнитното поле, в което се върти арматурата на такъв двигател, се създава от силен електромагнит.
Електромагнитът и намотката на котвата се захранват от един и същ източник на ток.
Валът на двигателя (оста на железния цилиндър) предава въртенето на полезния товар.
Планетата Земя е обвита в атмосфера като невидимо одеяло. Тази черупка защитава Земята, както и всички нейни жители, от заплахи от космоса. Може също да се твърди, че животът на Земята е възможен само поради наличието на атмосфера.
Човечеството отдавна се интересува от изучаването на въздушната обвивка на планетата, но уредите за измерване на атмосферните показатели се появиха сравнително наскоро - само преди около четири века. Какви са начините за изследване на въздушната обвивка на Земята? Нека ги разгледаме по-отблизо.
Изследване на атмосферата
Всеки човек разчита на прогнозата за времето от медиите. Но преди тази информация да стане известна на обществеността, тя трябва да бъде събрана чрез много различни методи. За тези, които се интересуват от това как се изучава атмосферата, ще бъде важно да знаете: основните инструменти за изучаването й, които са изобретени през 16 век, са ветропоказател, термометър и барометър.
Сега той изучава въздушната обвивка на Земята.В допълнение към Русия, тя включва много други страни. Тъй като в наше време атмосферата се изучава с помощта на специално оборудване, служителите на СМО са разработили специални програми за събиране и обработка на данни. За целта се използват най-модерни технологии.
Термометри
Температурата все още се измерва с термометри. Градусите се измерват в Целзий. Тази система се основава на физични свойствавода. При нула градуса по Целзий става в твърдо състояние, при 100 - в газообразно.
Тази система е кръстена на учен от Швеция, който през 1742 г. предложи измерване на температурата по този метод. Въпреки технологичния напредък, много места все още използват живачни термометри.
Валежомер
Информацията за това как се изучава атмосферата ще бъде от интерес както за ученици, така и за възрастни. Например, интересно е да се знае, че количеството на валежите се измерва от метеоролози с помощта на дъждомер. Това е уред, с който можете да измервате както количеството течни, така и твърдите валежи.
Този метод за изследване на атмосферата се появява през 70-те години на миналия век. Дъждомерът се състои от кофа, която е монтирана на стълб и заобиколена от ветропреграда. Устройството се поставя на равни площи, оптималният вариант за монтаж е на място, заобиколено от къщи или дървета. Ако количеството на валежите надвишава 49 mm за 12 часа, дъждът се счита за силен. За сняг този термин се прилага, ако паднат 19 mm през същия период от време.
Измерване на скоростта и посоката на вятъра
За измерване на скоростта на вятъра се използва устройство, наречено анемометър. Използва се и за изследване на скоростта на насочените въздушни потоци.
Скоростта на въздуха е един от най-важните показатели за атмосферата. За измерване на скоростта и посоката на вятъра се използват специални ултразвукови сензори (анеморбометри). До анемометъра обикновено се монтира ветропоказател. Също така, в близост до летища, мостове и други места, където силните ветрове могат да представляват опасност, обикновено се монтират специални конусовидни чанти, изработени от раирана тъкан.
Барометри
Разгледахме какви инструменти и как да изучаваме атмосферата. Прегледът на всички методи за изучаването му обаче би бил непълен, без да се споменава барометърът - специално устройство, с което можете да определите силата на атмосферното налягане.
Идеята за барометър е предложена от Галилей, въпреки че е реализирана от неговия ученик Е. Торичели, който за първи път доказва факта на атмосферното налягане. Барометрите, които измерват налягането на атмосферния стълб, ви позволяват да правите прогнози за времето. Освен това тези инструменти се използват и като висотомери, тъй като налягането на въздуха в атмосферата зависи от височината.
Защо въздухът притиска повърхността на Земята? Молекулите на въздуха, както всички други материални тела, се привличат към повърхността на нашата планета чрез силата на привличане. Фактът, че въздухът има тегло, е демонстриран от Галилей, а това налягане е изобретено от Е. Торичели.
Професии, които изучават атмосферата
Изследването на въздушната обвивка на Земята се извършва основно от представители на две професии - синоптици и метеоролози. Каква е разликата между тези две професии?
Метеоролозите участват в различни експедиции. Често работата им се извършва на полярни станции, високи планински плата, както и летища и океански лайнери. Метеорологът не може нито за минута да се отклони от своите наблюдения. Колкото и незначителни да изглеждат колебанията, той трябва да ги впише в специален дневник.
Синоптиците се различават от метеоролозите по това, че прогнозират времето чрез анализ на физиологичните процеси. Между другото, терминът „прогноз на времето“ идва от старогръцки езики се превежда - „наблюдател на място“.
Кой изучава атмосферата?
За да се направи прогноза за времето, е необходимо да се използва информация, събрана от няколко точки на планетата едновременно. Изследват се температурата на въздуха, атмосферното налягане, както и скоростта и силата на вятъра. Науката, която изучава атмосферата, се нарича метеорология. Той изследва структурата и всички процеси, протичащи в атмосферата. По цялата земя има специални метеорологични центрове.
Учениците често се нуждаят от информация за атмосферата, метеорологията и метеоролозите. Най-често те трябва да изследват този въпрос в 6 клас. Как се изучава атмосферата и какви специалисти участват в събирането и обработката на данни за промените в нея?
Атмосферата се изучава от метеоролози, климатолози и аеролози. Представителите на последната професия се обучават различни показателиатмосфера. Морските метеоролози са специалисти, които наблюдават поведението на въздушните маси над световните океани. Атмосферните учени предоставят информация за атмосферата на морския транспорт.
Селскостопанските предприятия също се нуждаят от тези данни. Има и такъв клон на науката за атмосферата като радиометеорология. А през последните десетилетия се разви още едно направление – сателитната метеорология.
Защо е необходима метеорологията?
За да бъде съставена правилна прогноза за времето, трябва не само да се събира информация от различни точки на земното кълбо, но и да се обработва правилно. Колкото повече информация има един метеоролог (или друг изследовател), толкова по-точна ще бъде работата му. Сега всички данни се обработват с компютърна технология. Метеорологичната информация не само се съхранява в компютър, но се използва и за създаване на прогнози за времето в близко бъдеще.
Устройства, чиято основна цел е да измерват мощността на дозата на радиация (алфа, бета и гама, като се вземат предвид рентгеновите лъчи) и по този начин да проверяват за радиоактивност на подозрителни обекти.
Дозиметричните устройства се използват за определяне на нивата на радиация на земята, степента на замърсяване на облекло, човешка кожа, храна, вода, фураж, транспорт и други различни обекти и предмети, както и за измерване на дозите на радиоактивно облъчване на хора когато се намират в обекти и зони, замърсени с радиоактивни вещества.
Използват се за химичен анализ на въздуха, който дава информация за качествения и количествен състав на замърсителите и позволява да се прогнозира степента на замърсяване. Основните вътрешни замърсители включват интериорни предмети, мебели, подови и таванни покрития, строителни и довършителни материали. Химичен анализвъздух открива индикатори като прах, серен диоксид, азотен диоксид, въглероден оксид, фенол, амоняк, хлороводород, формалдехид, бензен, толуен и др.
Уреди за измерване на водороден показател (рН индикатор). Изследвайте активността на водородните йони в разтвори, вода, хранителни продукти и суровини, предмети заобикаляща средаи производствени системи, включително в агресивни среди.
Служи за оценка на качеството пия вода. Показва количеството неорганични примеси, суспендирани във вода, главно соли. различни метали. В ежедневието те се използват за определяне на качеството на чешмяна вода, бутилирана вода, както и за контрол на ефективността на филтрите за пречистване на водата.
Преносими инструменти, предназначени за измерване на точни нива на звука. Шумът се нарича замърсител на околната среда. Вреден е и като тютюневия дим, като изгорелите газове, като радиационната активност. Шумът може да има само четири вида източници. Поради това е обичайно да се разделя на: механични, хидромеханични, аеродинамични и електромагнитни. Съвременните устройства са в състояние да определят нивото на шума на всякакви механизми: земя, вода и дори електропроводи. Устройството ще ви позволи обективно измерване на силата на звука.
Преносими инструменти, предназначени да измерват точното ниво на осветеност, създадено от различни източници на светлина. Обхватът на луксометрите е широк, което се обяснява преди всичко с високата им спектрална чувствителност, която се доближава до чувствителността на човешкото око. Трябва да се помни, че някои източници на осветление, халогенни, флуоресцентни и дори LED лампи, след известно време на работа губят значително количество светлинен поток и общото осветление в помещението може да се влоши. Това не само ще намали зрителната острота на човек, но и ще повлияе на неговата умора. Осветлението трябва да се наблюдава постоянно.
Уреди за бързо определяне на съдържанието на нитрати в зеленчуци, плодове, месо и други хранителни продукти. Не толкова отдавна беше необходима цяла лаборатория за провеждане на такова изследване, но сега това може да се направи с едно компактно устройство.
Преносимите нитратомери придобиха широка популярност поради своята компактност, ниска цена и лекота на работа. Нитратите присъстват в много торове, които се използват активно в селското стопанство за увеличаване на добивите. Поради тази причина нитратите често се срещат в значителни концентрации в зеленчуците и плодовете. Когато нитратите попаднат в човешкото тяло с храната в големи количества, те могат да причинят отравяне с нитрати, различни разстройства и хронични заболявания.
Индикаторът за нитрати ще ви помогне да разпознаете опасните продукти навреме и да се предпазите от отравяне с нитрати.
печат
Измервател на слънчевата радиация (лукс метър)
Разработено е много в помощ на техническия и научен персонал измервателни уредипроектирани да гарантират точност, удобство и ефективност. В същото време за повечето хора имената на тези устройства и още повече принципът на тяхната работа често са непознати. В тази статия сме кратка формаНека разкрием предназначението на най-често срещаните измервателни уреди. Уебсайтът на един от доставчиците на измервателни уреди сподели информация и изображения на инструментите с нас.
Спектрален анализаторе измервателно устройство, което служи за наблюдение и измерване на относителното разпределение на енергията на електрически (електромагнитни) вибрации в честотна лента.
Анемометър– устройство, предназначено да измерва скоростта и обема на въздушния поток в помещението. За санитарен и хигиенен анализ на териториите се използва анемометър.
Балометър– измервателен уред за директно измерване на обемен въздушен поток на големи приточно-смукателни вентилационни решетки.
Волтметър- Това е уред, който измерва напрежението.
Газоанализатор- измервателен уред за определяне на качествения и количествения състав на газови смеси. Газоанализаторите могат да бъдат ръчни и автоматични. Примери за газови анализатори: детектор за течове на фреон, детектор за течове на въглеводородно гориво, анализатор на количество сажди, анализатор на димни газове, кислородомер, водородомер.
Хигрометъре измервателен уред, който се използва за измерване и контрол на влажността на въздуха.
Далекомер- устройство, което измерва разстояние. Далекомерът също ви позволява да изчислите площта и обема на даден обект.
Дозиметър– устройство, предназначено за откриване и измерване на радиоактивно лъчение.
RLC метър– радиоизмервателен уред, използван за определяне на допускането електрическа веригаи параметри на импеданса. RLCв името е съкращение от имената на схемите на елементите, чиито параметри могат да бъдат измерени от това устройство: R - Съпротивление, C - Капацитивност, L - Индуктивност.
Силометър– устройство, което се използва за измерване на мощността на електромагнитните трептения на генератори, усилватели, радиопредаватели и други устройства, работещи във високочестотния, микровълновия и оптичния диапазон. Видове измерватели: измерватели на погълната мощност и измерватели на предадена мощност.
Измервател на хармоничните изкривявания– устройство, предназначено за измерване на коефициента на нелинейно изкривяване (хармонично изкривяване) на сигнали в радиоустройства.
Калибратор– специална еталонна мярка, която се използва за проверка, калибриране или калибриране на средства за измерване.
Омметър или съпротивителен метъре инструмент, използван за измерване на съпротивление на електрически ток в ома. Видове омметри в зависимост от чувствителността: мегаомметри, гигаомметри, тераомметри, милиомметри, микроомметри.
Токови клещи- инструмент, предназначен да измерва количеството ток, протичащ в проводник. Токовите клещи ви позволяват да правите измервания, без да прекъсвате електрическата верига и без да нарушавате нейната работа.
Дебеломере уред, с който можете с висока точност и без нарушаване на целостта на покритието да измерите дебелината му върху метална повърхност (например слой боя или лак, слой ръжда, грунд или друг не- метално покритие, нанесено върху метална повърхност).
Луксометъре уред за измерване на степента на осветеност във видимата част на спектъра. Светломерите са цифрови, високочувствителни инструменти като луксомер, яркомер, импулс, UV радиометър.
Манометър– уред за измерване на налягането на течности и газове. Видове манометри: общотехнически, устойчиви на корозия, манометри, електроконтактни.
Мултиметъре преносим волтметър, който изпълнява няколко функции едновременно. Мултиметърът е предназначен за измерване на постоянно и променливо напрежение, ток, съпротивление, честота, температура и също така позволява тестване на непрекъснатост и тестване на диоди.
Осцилоскопе измервателно устройство, което ви позволява да наблюдавате и записвате, измервате амплитудата и времевите параметри на електрически сигнал. Видове осцилоскопи: аналогови и цифрови, преносими и настолни
Пирометъре уред за безконтактно измерване на температурата на обект. Принципът на действие на пирометъра се основава на измерване на мощността на топлинното излъчване на измервания обект в диапазона на инфрачервеното лъчение и видимата светлина. Точността на измерване на температурата от разстояние зависи от оптичната разделителна способност.
Тахометъре устройство, което ви позволява да измервате скоростта на въртене и броя на оборотите на въртящите се механизми. Видове тахометри: контактни и безконтактни.
Термовизионна камерае устройство, предназначено да наблюдава нагрети обекти чрез тяхното собствено топлинно излъчване. Термокамерата ви позволява да преобразувате инфрачервеното лъчение в електрически сигнали, които след това, след усилване и автоматична обработка, се преобразуват във видимо изображение на обекти.
Термогигрометъре измервателен уред, който едновременно изпълнява функциите за измерване на температура и влажност.
Детектор за дефекти в линиятае универсално измервателно устройство, което ви позволява да определите местоположението и посоката на кабелни линии и метални тръбопроводи на земята, както и да определите местоположението и естеството на тяхната повреда.
pH метъре измервателен уред, предназначен за измерване на водородния индекс (рН индикатор).
Честотомер– измервателно устройство за определяне на честотата на периодичен процес или на честотите на хармоничните компоненти на спектъра на сигнала.
Звукомер– уред за измерване на звукови вибрации.
Таблица: Мерни единици и обозначения на някои физически величини.
Забелязахте грешка? Изберете го и натиснете Ctrl+Enter
§61. Действието на магнитно поле върху проводник с ток. Електрически двигател
Въпроси
1. Как да покажем, че магнитно поле действа върху проводник с ток, разположен в това поле?
1. Ако окачите проводник на тънки гъвкави проводници в магнитното поле на постоянен магнит, тогава, когато включите електрически токв мрежа с проводник, той ще се отклони, демонстрирайки взаимодействието на магнитните полета на проводника и магнита.
2. Като използвате фигура 117, обяснете какво определя посоката на движение на проводник, по който протича ток в магнитно поле.
2. Посоката на движение на проводник с ток в магнитно поле зависи от посоката на тока и от разположението на полюсите на магнита.
3. Какво устройство може да се използва за въртене на проводник с ток в магнитно поле? Какво устройство в рамката се използва за промяна на посоката на тока на всеки половин оборот?
3. Можете да завъртите проводник с ток в магнитно поле с помощта на устройството, показано на фиг. 115, в която рамка с изолирана намотка е свързана към мрежата чрез проводящи половинки и четки, което ви позволява да промените посоката на тока в намотката с половин оборот. В резултат на това рамката се върти в една посока през цялото време.
4. Опишете структурата на технически електродвигател.
4. Техническият електродвигател включва арматура - това е железен цилиндър с прорези по страничната повърхност, в която се поставят намотките. Самата арматура се върти в магнитно поле, създадено от силен електромагнит. Валът на двигателя, минаващ по централната ос на железния цилиндър, е свързан с устройство, което се задвижва от двигателя, за да се върти.
5. Къде се използват електрически двигатели? Какви са предимствата им пред термичните?
5. Двигателите с постоянен ток са намерили особено широко приложение в транспорта (трамваи, тролейбуси, електрически локомотиви), в промишлеността (за изпомпване на нефт от кладенец) в бита (в електрически самобръсначки). Електродвигателите са с по-малки размери от термодвигателите, както и с много по-висока ефективност, освен това не отделят газове, дим и пара, тоест са по-екологични.
6. Кой и кога е изобретил първия електрически двигател, подходящ за практическо приложение?
6. Първият електрически двигател, подходящ за практическа употреба, е изобретен от руския учен Борис Семенович Якоби през 1834 г. Задача 11
1. На фиг. 117 е показана схема на електроизмервателно устройство. В него рамката с намотката в разединено състояние се държи от пружини в хоризонтално положение, докато стрелка, твърдо свързана с рамката, сочи към нулевата стойност на скалата. Цялата рамка със сърцевината е поставена между полюсите на постоянен магнит. Когато устройството е свързано към мрежата, токът в рамката взаимодейства с полето на магнита, рамката с намотката се върти и стрелката се върти по скалата, в различни посоки, в зависимост от посоката на тока и ъгъл зависи от големината на тока.
2. На фиг. 118 е показано автоматично устройство за включване на камбаната, ако температурата надвишава допустимата. Състои се от две мрежи. Първият съдържа специален живачен термометър, който служи за затваряне на тази верига, когато живакът в термометъра се повиши над зададена стойност, източник на захранване, електромагнит, чиято котва затваря втората верига, която освен котвата, съдържа звънец и източник на захранване. Такава автоматична машина може да се използва в оранжерии и инкубатори, където е много важно да се гарантира поддържането на необходимата температура.
