Генератор и трансформатор

Что показывает симуляция

Вращайте рамку в магнитном поле и получайте переменный ток, а затем повышайте и понижайте напряжение трансформатором.

Рамка вращается в магнитном поле, поток через неё меняется по закону Φ = B·S·cos ωt, поэтому в ней возникает ЭДС ℰ = ℰ₀·sin ωt с амплитудой ℰ₀ = B·S·N·ω. Через контактные кольца во внешнюю цепь идёт переменный ток: дважды за оборот он меняет направление.

Другие режимы

• Трансформатор. Переменный ток первичной обмотки создаёт в сердечнике переменный поток, один и тот же для всех витков. В каждом витке наводится одинаковая ЭДС, поэтому U₁/U₂ = N₁/N₂, а токи относятся обратно: I₁/I₂ ≈ N₂/N₁. Повышая напряжение, уменьшают ток в линии — и потери I²R падают в квадрате: поэтому электроэнергию передают под высоким напряжением.
• Коллектор. ЭДС в рамке по-прежнему переменная, но коллектор — два полукольца — переключает выводы каждый раз, когда ЭДС проходит через ноль. Во внешней цепи ток течёт в одну сторону и только пульсирует: это генератор постоянного (пульсирующего) тока.

Что можно менять

Площадь S, витков N, частота ν.