Загальна інформація
Застосування
Генератор постійного струму - це електричний генератор, до якого підводять механічну енергію і з якого відбирають електричну. Завдяки розвиткові перших первинних батарей у першій половині XIX століття першими електромеханічними перетворювачами енергії були двигуни постійного струму. 1829 року Аньош Єдлик спроєктував прототип електродвигуна. 1832 року француз Іполіт Піксі виготовив перший генератор постійного струму.
Інша інформація (1/3)
Попередні знання
Потрібні базові знання про прості електричні кола та про магнетизм (сили між магнітами, магнітні полюси, магнітні поля тощо).
Принцип
Зі зростанням навантаження генератор постійного струму обертається дедалі повільніше, а створювана ним напруга дедалі більше спадає.
Інша інформація (2/3)
Навчальна мета
Учні мають набути розуміння принципу дії генератора постійного струму.
Завдання
Треба дослідити, як поводиться генератор постійного струму, що спершу працює на холостому ходу, під навантаженням.
Інша інформація (3/3)
Якщо є три демонстраційні вимірювальні прилади, то вольтметр можна під'єднати також паралельно до двигуна. Тоді робочу напругу двигуна можна буде зчитати точніше, ніж це можливо на блоці живлення. Потужність, потрібна для роботи генератора на холостому ходу, зумовлена переважно втратами на тертя. З цього погляду виміряні значення залежать також від натягу привідного паса. Тому значення, записані в таблицях 1 і 2, можна розглядати лише як приклади.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Обладнання
Складання та виконання
Складання
Склади дослід відповідно до рисунка.
Спершу залиш обидва вимикачі розімкненими.
Обери для ADM3 у колі двигуна діапазон вимірювання -, а для того, що в колі генератора, - діапазон - .
Виконання (1/2)
Встанови на блоці живлення і увімкни його.
Збільшуй напругу на блоці живлення, доки генератор не створить напругу .
Запиши значення і у колі двигуна до таблиці.
Увімкни спершу одну лампу розжарювання, а потім обидві, і звертай увагу на шум ходу генератора (1).
Зчитай виміряні значення (на блоці живлення) та у колі двигуна, а також у колі генератора.
Запиши виміряні значення до таблиці.
Виконання (2/2)
Виконання (1/2)
- Зменш напругу на блоці живлення до .
Вимкни лампи розжарювання і збільшуй робочу напругу двигуна доти, доки генератор знову не створить напругу .
Увімкни спершу одну лампу розжарювання, а потім обидві, і щоразу збільшуй робочу напругу двигуна, доки генератор не створить напругу .
Занеси виміряні значення для холостого ходу, а також для навантажень, до 2-ї таблиці.
Спостереження та опрацювання результатів
Спостереження
Генератор обертається тим повільніше, чим сильніше його навантажено.
У таблицях 1 і 2 наведено показові результати вимірювань обох частин досліду.
Опрацювання результатів
Зі зростанням навантаження генератор постійного струму обертається дедалі повільніше, а створювана ним напруга дедалі більше спадає.
Так триває доти, доки потужність, потрібна для роботи генератора, не зростає такою самою мірою, як навантаження (перша частина досліду; пор. таблицю 1).
Припасувавши потужність приводу генератора до його навантаження (друга частина досліду; таблиця 2, зокрема стовпець 4), можна втримувати сталою бажану чи потрібну напругу на затискачах генератора.
