Как гудит трансформатор. 6. 0

    К очередному сеансу связи у меня включен настольный
компьютер и на его экран выведен рисунок модели
генератора переменного тока из книги Григория
Ландсберга ,,Учебник элементарной физики.'' Напротив
экрана настольного компьютера ставлю на стопку книг,
лежащих на столе, свой ноутбук-трансформер. Включаю
программу телеграм и связываюсь с Дмитрием. Начинаем
разговаривать. Он сообщает, пользуясь своим смартфоном,
что по ряду причин не может включить настольный компьютер.
 Говорю ему - Ничего страшного, я сейчас поверну свой
ноутбук на 180 градусов и ты благодаря веб-камере моего
ноутбука будешь видеть картинку на моем настольном
компьютере. Так и сделал.
    Продолжили разговор. Говорю- Видишь рисунок?
– Вижу.
– Хорошо. Давай договоримся, что сторону рамки,
которая обозначена цифрой 2, будем называть буквой а
маленькая, а другую сторону рамки б маленькая. И так
, сторона ,,а маленькая'' при вращении рамки по часовой
стрелке поднимается вверх к северному полюсу
магнита. Дмитрий, расскажи какое направление тока
будет при этом в стороне рамки, обозначенной как ,,а
маленькое''.
      Слышу после моего вопроса: ,,Так, плюс на минус, минус
на плюс...'' И далее тишина.
    Маленько подсказываю. Говорю — Наверное, чтобы
определить направление возникающего тока надо применить
какие-то правила или законы?! Какие?
     Дмитрий — Ну, наверное, правило левой или правой руки.
Я- Правило левой руки. Помнишь его?
Он — Да, вот чего-то не помню, физику изучал давно.
Я — Хорошо. Расскажу всё сам, ты только внимательно
слушай.
     Значит так. Если у нас проводник с током попадает в
магнитное поле, которое меняется, то на проводник с током
будет действовать сила, направление, которой можно
определить с помощью правила левой руки. Для этого ладонь
левой руки размещаем так, чтобы силовые линии магнитного
поля входили в ладонь, четыре пальца руки должны быть
направлены по направлению тока, тогда отогнутый на
девяносто градусов большой палец покажет направление
действующей на проводник силы.
      Но можно и иначе. Если известно направление
действующей на проводник силы, а также направление
магнитного потока, то с помощью правила левой руки можно
определить направление тока в проводнике. Вот этим и
воспользуемся. Но нам еще надо будет применить
правило Ленца. Правило Ленца заключается в том, что
возникающий индукционный ток имеет такое направление,
которое приводит к возникновению магнитного поля,
препятствующего изменению магнитного поля, вызвавшего
индукционный ток.
    Смотрим на рисунок. Сторона рамки поднимается в
вверх около северного полюса магнита. Значит, на проводник
должна согласно правила Ленца действовать сила,
направленная вниз. Направление магнитного потока мы знаем
— от северного полюса к южному, то есть слева направо.
    Выставлю свою левую руку между экраном настольного
компьютера и ноутбуком , и начинаю поворачивать свою
левую руку так, чтобы силовые линии магнитного поля
входили в ладонь, а большой палец был направлен по
направлению силы, то есть вниз. Четыре пальца будут
показывать направление ОТ НАС к рисунку, как бы в глубину
рисунка. То есть ток пойдет от контактного колечка к
середине стороны рамки(ну и далее, конечно). Напоминаю,
что при этом электроны в стороне рамки будут двигаться в
противоположном направлении, так как за направление тока
принимается направление движения положительных зарядов.
    Тоже самое объясняю, когда рамка повернется дальше по
часовой стрелке и будет двигаться вниз около южного полюса.
С помощью своей левой руки демонстрирую, что сейчас
четыре пальца будут направлены НА НАС . То есть
направление тока в той же стороне рамки имеет направление
НА НАС. То есть , направление тока в этой стороне рамки,
обозначенной нами как ,,а маленькое'' сменилось на
противоположное, как и должно быть, если речь идет о
переменном токе.
    Спрашиваю — Дмитрий, ты понял?
Дмитрий: ,,Понял''.
          Я — Таким образом, мы имеем два разных тока,
достигающих одинакового максимального значения, но
имеющих противоположное направление. Таким образом, мы
имеет два горба токов, а значит две вспышки лампы за один
период, и 100 вспышек за одну секунду. То есть частота
вспышек будет 100 герц.
     В следующем сеансе связи по телефону спрашиваю — Так
я тебя убедил, что частота вспышек лампы, если бы
человеческий глаз мог их видеть, будет 100 ?
         Получаю ответ — Нет. Частота вспышек лампы будет 50.               
 P.S. Продолжение последует.

                26.07.2024.