Chimie

Induction magnétique

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Application : générateur et moteur électrique

Nous avons déjà connu le principe du générateur lors de l'expérience "boucle conductrice tournante dans un champ magnétique". En raison de l'induction dans la boucle conductrice, un courant sinusoïdal peut être tiré de ses extrémités. Dans les centrales électriques, la rotation de la boucle conductrice est provoquée par une turbine ou une roue à aubes qui lui est reliée. La roue à aubes, quant à elle, est entraînée par un écoulement d'eau (centrale hydroélectrique) ou un courant d'air (centrale éolienne). Dans les centrales à combustion et les centrales nucléaires, la turbine est entraînée par de l'air réchauffé et ascendant.

Le moteur électrique est l'inverse du principe du générateur. Au lieu de convertir l'énergie mécanique d'une bobine rotative en énergie électrique, l'énergie électrique inverse est convertie en énergie mécanique. Dans le cas le plus simple, il y a une bobine conductrice de courant (rotor) dans le champ d'un aimant permanent (stator). Si la bobine fonctionne en courant continu, la polarité du courant doit être inversée une fois par demi-tour, sinon la bobine s'alignerait dans le champ magnétique externe et resterait dans cette position. En raison de l'inversion de polarité, la bobine doit constamment tourner à nouveau dans l'autre sens pour s'aligner dans le champ magnétique. Du fait de l'inertie de la bobine, il y a un mouvement de rotation, pas un mouvement de pendule. L'inversion de polarité est effectuée par des commutateurs, qui sont fixés au stator au point de contact entre la bobine tournante et l'alimentation.

Si la bobine est déjà alignée avec son axe dans la direction du champ magnétique lorsque le courant est allumé, elle ne commence pas à tourner - vous devez d'abord appuyer sur la bobine pour qu'elle commence à tourner. Pour éviter cela, les moteurs électriques courants sont construits avec des ancrages multiples plus compliqués. L'armature est un noyau de fer qui est utilisé pour renforcer le champ magnétique de la bobine du rotor. Une armature multiple a la propriété de ne pas avoir d'état d'équilibre dans le champ magnétique externe et donc de ne pas avoir à être poussée.

De plus, il existe des moteurs dont le stator est également un électro-aimant - au lieu de l'aimant permanent. A l'inverse, il existe des moteurs dont le stator est un électro-aimant et dont le rotor est un aimant permanent (moteur asynchrone).


Vidéo: Proof by Induction: Sum of series r. ExamSolutions (Juin 2022).