Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 453
2014-06-01 
На вал якоря динамо-машины намотали веревку, к которой прикрепили груз. Опускаясь, груз вращал якорь. Когда якорь раскрутился, к клеммам машины присоединили сопротивление нагрузки. Изобразите на графике зависимость скорости вращения якоря от времени с момента начала движения груза.
Решение:
Так как до подключения нагрузки момент внешних сил, действующих на якорь, постоянен, то якорь вращается с постоянным угловым ускорением и его скорость увеличивается пропорционально времени.
После подключения нагрузки по обмотке якоря пойдет ток. Благодаря этому на якорь в магнитном поле статора будет действовать- момент сил, пропорциональный (как и сила, действующая в магнитном поле на проводник с током) силе тока. Этот момент сил тормозит вращение якоря. Так как ток, идущий по обмотке якоря, пропорционален ЭДС индукции, возникающей в обмотке, а ЭДС индукции, в свою очередь, пропорциональна скорости изменения магнитного потока, пронизывающего обмотку, т. е. угловой скорости вращения якоря, то при некоторой угловой скорости $\omega_{0}$ момент силы, действующей на якорь со стороны груза, будет равен моменту тормозящей силы, действующей на якорь в магнитном поле. Эта угловая скорость $\omega_{0}$ и есть скорость установившегося вращения якоря.
График зависимости скорости вращения якоря от времени показан на рисунке сплошной линией для случая, когда скорость вращения якоря в момент подключении нагрузки была меньше $\omega_{0}$, и пунктирной - для случаи, когда она была больше $\omega_{0}$.
На вал якоря динамо-машины намотали веревку, к которой прикрепили груз. Опускаясь, груз вращал якорь. Когда якорь раскрутился, к клеммам машины присоединили сопротивление нагрузки. Изобразите на графике зависимость скорости вращения якоря от времени с момента начала движения груза.
Решение:
Так как до подключения нагрузки момент внешних сил, действующих на якорь, постоянен, то якорь вращается с постоянным угловым ускорением и его скорость увеличивается пропорционально времени.
После подключения нагрузки по обмотке якоря пойдет ток. Благодаря этому на якорь в магнитном поле статора будет действовать- момент сил, пропорциональный (как и сила, действующая в магнитном поле на проводник с током) силе тока. Этот момент сил тормозит вращение якоря. Так как ток, идущий по обмотке якоря, пропорционален ЭДС индукции, возникающей в обмотке, а ЭДС индукции, в свою очередь, пропорциональна скорости изменения магнитного потока, пронизывающего обмотку, т. е. угловой скорости вращения якоря, то при некоторой угловой скорости $\omega_{0}$ момент силы, действующей на якорь со стороны груза, будет равен моменту тормозящей силы, действующей на якорь в магнитном поле. Эта угловая скорость $\omega_{0}$ и есть скорость установившегося вращения якоря.
График зависимости скорости вращения якоря от времени показан на рисунке сплошной линией для случая, когда скорость вращения якоря в момент подключении нагрузки была меньше $\omega_{0}$, и пунктирной - для случаи, когда она была больше $\omega_{0}$.
