Двигатели бывают самые разные, разные по устройству, размерам, по режиму работы, потребляемой электрической мощности, разные по характеру питающей их электродвижущей силы. К некоторым двигателям нужно подводить неизменную э.д.с. (её обычно называют «постоянная э.д.с.», и мы принимаем это название). К другим обязательно нужна переменная питающая э.д.с., то есть такая, у которой непрерывно меняются величина и направление. Но во всех этих разных электрических двигателях используется один и тот же принцип: по обмотке ротора тем или иным способом пропускают ток; магнитное поле внешнего неподвижного, то есть статорного, магнита (или электромагнита) двигает роторную обмотку (и, разумеется, весь ротор), взаимодействуя с её собственным магнитным полем. Сила этого взаимодействия, а значит, и работоспособность двигателя, зависит от тока I в роторной обмотке и от индукции В внешнего магнитного поля: чем больше ток I в обмотке и чем больше индукция В внешнего поля, тем мощнее двигатель. Поэтому, между прочим, в двигателях так много стальных деталей — они уменьшают магнитное сопротивление, при этом возрастают магнитные потоки и магнитная индукция.
Т-101. Правило левой руки позволяет узнать, куда движется проводник с током, помещённый в магнитное поле. Пояснив в самом общем виде, как работает электрический двигатель, уже можно рассказать о нём кое-что конкретное.
Первое. Магнитное поле выталкивает проводник с током, и направление выталкивания можно определить по правилу левой руки (Р-50). Если расположить левую руку так, чтобы ладонь смотрела в сторону северного полюса внешнего магнита, а вытянутые пальцы были направлены в ту же сторону, что и ток в проводнике (не забудьте, это условное направление тока, от плюса к минусу), то отогнутый большой палец покажет, в какую сторону будет двигаться сам проводник с током.
Второе. Подводя итог рассказанному ранее, можно в виде простенькой формулы записать, что сила F, с которой внешнее магнитное поле двигает проводник, будет тем больше, чем больше длина проводника, чем больше ток в нём и чем выше магнитная индукция В, созданная внешним магнитом в районе проводника. Скромная длина проводника I влияет на силу F наравне с главными электрическими и магнитными параметрами, поэтому желательно поместить в магнитное поле насколько это возможно длинный проводник. Именно так и поступают, но, конечно, не раздувая до неприличия размеры двигателя, а заменив одинокий проводник многовитковой обмоткой ротора.
ВК-119. Переменный ток (напряжение, э.д.с.), о котором в основном шла речь, — это синусоидальный ток, его изменения повторяют график, открытый древними математиками. Из точки пересечения двух осей, как из центра, была построена окружность, из точки, где с ней пересекался радиус R, провели две особые линии — линию синуса а и линию косинуса Ь. Вращая радиус R, записывали длину линий а и Ь для разных углов α — получилась таблица, по которой построили график и назвали его «синусоида».
