ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ.

Магнитоэлектрическая система.

В приборах магнитоэлектрической системы используется способность магнитного поля оказывать ориентирующее действие на рамку с током.

Они состоят из постоянного магнита, между полюсами которого на оси, способной вращаться, закреплена проволочная рамка, по которой пропускается электрический ток. На той же оси закреплена стрелка прибора. Ось связана со спиральными пружинами, создающими вращающий момент сил, препятствующий повороту рамки. Угол отклонения стрелки определяется равенством вращающих моментов со стороны магнитного поля и момента сил упругости. Он пропорционален силе тока в рамке, поэтому шкала приборов этой системы равномерная. Приборы данной системы используются для измерения силы тока и разности потенциалов при постоянном токе.

Электромагнитная система.

Механизм приборов данной системы состоит из неподвижной катушки, создающей при пропускании по ней электрического тока магнитное поле и ферромагнитного сердечника, закрепленного на оси со стрелкой. При взаимодействии сердечника с магнитным полем катушки сердечник втягивается в область более сильного поля, т.е. внутрь катушки, поворачивая на некоторый угол стрелку. Шкала приборов данной системы неравномерная, но они могут использоваться для измерения как постоянного, так и переменного тока.

Использование силы Лоренца.

Циклотрон.

Циклотрон состоит из двух дуантов, между которыми есть промежуток. Дуанты помещены в вакуумную камеру. Ионы из источника подаются в пространство между дуантами. В этом пространстве создается ускоряющее электростатическое поле в направлении к одному из дуантов. Ионы, набирая скорость влетают в дуант. Внутри дуантов однородное магнитное поле, действуя на ионы силой Лоренца, разворачивает их. При прохождении ионами промежутка между дуантами создается электростатическое поле противоположное первоначальному его направлению, благодаря чему, ионы увеличивают скорость. С возрастанием скорости частиц радиусы окружностей поворота в дуантах также возрастают. . Двигаясь по спирали, ионы попадают в мишень.

Таким образом, электростатическое поле сообщает ионам скорость, а магнитное поле управляет их движением. Период обращения ионов не зависит от скорости движения ионов, что облегчает задачу переключения направления электростатического поля.

Циклотрон нерелятивистский прибор, т.е. не может разгонять ионы до скоростей, близких к скорости света, но и в релятивистских ускорителях частиц магнитное поле управляет движением этих частиц.

Масс - спектрограф.

Масс - спектрограф служит для определения масс частиц, а так же для их сортировки. В масс - спектрографах используется зависимость радиуса окружностей, по которым движутся интересующие нас частицы в магнитном поле. . Разгоняя заряженные частицы электростатическим полем, их вводят в магнитное поле, где под действием силы Лоренца частицы разных масс движутся по дугам окружностей разных радиусов, что и фиксируется на фотопластинке.

МГД - генератор.

Слабым местом промышленных индукционных электрогенераторов, является наличие в них вращающихся частей. В магнитогидродинамических генераторах (МГД - генераторах) этого недостатка нет. Поток плазмы, состоящий из частиц обоих знаков с некоторой скоростью движется в однородном магнитном поле. Под действием силы Лоренца происходит разделение частиц по знакам. Частицы, двигаясь по дугам окружностей, попадают на электроды, отдавая им свой заряд.

Электродвигатель.

Электродвигатель постоянного тока использует силу Ампера, действующую на рамку с током в магнитном поле. Статор двигателя является электромагнитом, между полюсами которого вращается ротор, представляющий собой катушку, по которой пропускается электрический ток. Для увеличения магнитного поля статор и ротор набираются из листов трансформаторной стали. На рамку с током в магнитном поле действует момент сил, стремящийся развернуть ее перпендикулярно полю. Но из - за инертности рамки она проскакивает положение равновесия. Если при прохождении рамкой положения равновесия в ней поменять направление тока, то она повернется еще на пол-оборота. Задачу изменения направления тока в рамке выполняет коллектор, который в простейшем случае представляет собой два полукольца, соединенных с рамкой. Ток к коллектору подводится с помощью скользящих контактов.

Магнитная запись звука.

Микрофон преобразует механические колебания мембраны в колебания тока звуковой частоты. Этот ток подается на записывающую головку, в которой возникает магнитное поле, изменяющееся со звуковой частотой.

В протягивающейся с постоянной скоростью около записывающей головки магнитной ленте, покрытой слоем ферромагнетика, происходит его намагничивание.

При движении магнитной ленты около считывающей головки из - за намагниченности ленты в головке возникает переменное магнитное поле звуковой частоты. Возникший в обмотке считывающей головки индукционный ток той же частоты после усиления возбуждает в громкоговорителе механические звуковые колебания.

Аналогично происходит запись изображений в видеомагнитофонах.

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 7 8 9 10 1112