Т-62. В машинных генераторах э.д.с, создается за счет перемещения проводников в магнитном поле. К арсеналу генераторов, в которых электризация электродов шла за счет химической, тепловой или световой энергии (Т-27), мы сейчас прибавим еще один тип источников электрической энергии. Это машинный генератор, в нем получают э.д.с, двигая проводник или систему проводников (обмотку) в магнитном поле. В реальных мощных генераторах, правда, поступают наоборот — обмотка, на которой должна наводиться э.д.с, стоит на месте, а относительно нее движутся мощные электромагниты. Но принцип работы всех машинных генераторов один и тот же: они используют энергию внешних источников (водяных или паровых турбин, двигателей внутреннего сгорания, ветродвигателей) для того, чтобы создавать э.д.с, направлять в электрические цепи заряды, которые могли бы выполнять разные виды работ — светить, греть, двигать.
Задумываясь над тем, что происходит в такой системе, можно натолкнуться на два простых вопроса, два наивных «Почему?». Вот первое — по- А чему для перемещения обмоток генератора в магнитном поле нужны мощные источники энергии, все эти гигантские паровые турбины, гигантские плотины, где работает падающая с огромной высоты вода? На это «Почему?» можно ответить в общем виде, а можно ответить конкретно, с учетом конкретных процессов в электрогенераторе. Сначала общий ответ. Электрические заряды, которые электрогенератор направит в цепь, будут выполнять там большую работу. Откуда заряды возьмут необходимые для этого силы? Кто даст им необходимый запас энергии? Конечно же, генератор. Но генератор не может взять энергию ниоткуда, он получает ее от внешнего источника, например от паровой турбины.
А теперь конкретно: мы знаем, что магнитное поле выталкивает проводник с током (Т-55), а здесь, в генераторе, мы вынуждены вталкивать проводник с током в магнитное поле, которое, естественно, сопротивляется этому вталкиванию; чтобы преодолеть сопротивление магнитного поля, как раз и приходится затрачивать энергию — иначе не провернешь в магнитном поле обмотку, в которой должна навестись э.д.с
Второе «Почему?» не только наивно, оно еще и весьма коварно. Мы сжигаем на электростанциях топливо (почти 90% всей электроэнергии мира вырабатывают тепловые электростанции) для того, чтобы пришла в движение паровая турбина и чтобы у нее были силы двигать обмотки в электрогенераторе. Генератор создает ток, который затем приходит на завод и приводит в движение станок. Или приходит в нашу квартиру и нагревает электроплитку. Так для чего же нужен этот посредник — электричество? Для чего нужны столь сложные преобразования — тепло — механическая работа — электричество — тепло? Или тепло — механическая работа — электричество — механическая работа? Не проще ли сразу, без посредников использовать механическую работу или тепло?
Вы сами легко ответите на подобные вопросы, если внимательно посмотрите вокруг, приглядитесь к тому, как работает электричество.
Электричество — это возможность перебрасывать энергию на огромные расстояния. И очень простые, удобные средства транспорта — не труба с горячим паром, не состав с углем, а всего лишь медный проводник нужен, чтобы миллиарды тружеников-электронов приступили к работе за сотни километров от электростанции.
Электричество — это возможность делить энергию на любые порции. И распределять ее между огромным числом потребителей (Р-40) —провел провод в квартиру и пользуйся сколько нужно.
Электричество — это мгновенное превращение полученной энергии в любую нужную тебе форму — в свет, тепло, механическое движение. Это компактные простые и яркие источники света, компактные и простые механические двигатели (представьте себе, что в электропроигрывателе установлен бензиновый мотор) и масса самых важных устройств и процессов, которых без электричества вообще не было бы (ускоритель атомных частиц, телевизор, большая вычислительная машина). Одним словом, у электричества достаточно достоинств, чтобы было выгодно сначала превращать другие виды энергии в электроэнергию, а затем по мере необходимости производить обратные превращения.
Самый удобный способ получения наведенной э.д.с. — это вращение проводников (обмоток) в магнитном поле. Именно вращение. Главным образом, конечно, потому, что большинство машин-двигателей дают именно вращательное движение. К тому же вращательное движение проводника в магнитном поле позволяет легко и просто получить переменную э.д.с, получить переменный ток, который имеет массу интересных особенностей и важных достоинств.
Но это уже следующая глава нашего повествования, целиком посвященная особенностям и достоинствам переменного тока.

Читать следующую теорию
Вернуться на предыдущую

значёк