Электрогенератор

Закон Фарадея относится к фундаментальным законам природы, и является следствием закона сохранения энергии. Он широко применяется в технике, в частности, в генераторах. Основная часть генераторов – это контур, вращаемый механической (сторонней) силой в магнитном поле. Работа сторонних сил создает ЭДС индукции. При этом происходит превращение механической энергии в электрическую, самый удобный, универсальный вид энергии.

Пусть рамка вращается в магнитном поле с постоянной угловой скоростью . Магнитный поток, пронизывающий плоскость рамки, равен ,где a - угол между вектором и нормалью к плоскости рамки . При равномерном вращении .

Тогда . (56)

Подставляя (56) в закон Фарадея. Получим ε .

Таким образом. ЭДС индукции между сторонами рамки изменяется по закону синуса. Если эти концы соединить со сплошными контактными кольцами, то со скользящих щеток снимается синусоидальная ЭДС.

На практике используют не одну, а много рамок что увеличивает генерируемую ЭДС индукции. Действительно, пусть «рамка» содержит N витков (соленоид). Так как витки соединены последовательно, то результирующая ЭДС равна сумме ЭДС во всех N витках ε , где Ф_i – магнитный поток через каждый контур. Обозначим . Величина Y - называется потокосцеплением.

Если все витки пронизывает одинаковый магнитный поток Ф, то и ε , то есть увеличение числа витков позволяет увеличить генерируемую ЭДС индукции. На практике конструкция электрогенератора более сложная. Более подробно эти вопросы изучаются в курсе электротехники.