Файл: Шестопалов, К. С. Устройство и эксплуатация автомобиля учеб. пособие для призывников, обучающихся на водителя автомобиля 3-го кл.pdf

Зависимость между величиной тока, напряжением и сопро­ тивлением определяется законом Ома , согласно которому!

«Величина тока прямо пропорциональна напряжению и обрат­ но пропорциональна сопротивлению электрической цепи». Это означает, что ток в цепи тем больше, чем больше напряжение и меньше сопротивление электрической цепи.

СПОСОБЫ СОЕДИНЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ТОКА И ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Соединение источников тока и потребителей может быть

сумме э.д.с. отдельных источников тока.

Например, при последовательном соединении шести акку­ муляторов, имеющих э.д.с. по 2 В, общая э.д.с. батареи бу­

единяются одним общим проводом, а отрицательные — другим общим проводом. В этом случае э.д.с. батареи равна э.д.с. одного источника тока. Например, при параллельном соедине­ нии двух шестивольтовых аккумуляторных батарей общая их э.д.с. равна тоже 6 В.

При последовательном включении потребителей (рис. 52, а) через каждый потребитель проходит ток одинаковой величины, а при параллельном включении ток разветвляется и подходит к каждому потребителю отдельно (рис. 52, б), при этом его ве­ личина устанавливается в зависимости от величины сопротив­ ления каждого потребителя.

ПОНЯТИЕ О МАГНЕТИЗМЕ И ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМЕ

Магнетизмом называется свойство вещества притягивать к себе железные и стальные предметы.

Различают постоянные магниты и электромагниты. Есте­ ственным постоянным магнитом является магнитный железняк. Искусственный постоянный магнит представляет собой намаг­ ниченный кусок стали.

Наиболее сильно притягиваются железные предметы к кон­ цам магнита, которые называются полюсами. У каждого магни­ та имеется с е в е р н ы й п о л ю с (С) и ю ж н ы й п о л ю с (Ю). Разноименные полюсы двух магнитов притягиваются друг к другу, а одноименные — отталкиваются.

87

Пространство, в котором действуют магнитные силы, назы­ вается м а г н и т н ы м п о л е м . Линии действия магнитных сил называются магнитными силовыми линиями. Принято считать, что они имеют направление от северного полюса к южному.

направление магнитных силовых линий определяют по правилу буравчика. Если буравчик ввинчивать по направлению тока, то направление вращения рукоятки будет указывать направление

сердечник (обычно из пластин мягкой стали), называется элек­ тромагнитом (рис. 53, в).

Магниты и электромагниты применяют в различных при­ борах электрооборудования. Например, постоянный магнит при­ менен в амперметре', электромагниты использованы в генерато­ ре, стартере и др.

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ

Одним из основных свойств полупроводников является од­ носторонняя проводимость. Если на поверхность полупроводни­ ка нанести слой металлов алюминия или индия, то на границе

88

ство используется при изготовлении полупроводниковых диодов, применяемых для выпрямления переменного тока.

В зависимости от применяемого металла диоды различают: кремниевые, германиевые, селеновые.

Германиевый диод изготовляется из пластины полупровод­ ника германия, в которую вплавлена капля металла индия. Образующийся при этом запирающий слой будет пропускать ток только в направлении от металла индия к полупроводнику германию (рис. 54).

шайбы, на которую наносится слой 0,06—0,1 мм селена, а по-

89

верх него такой же 'слой из сплава олова и кадмия. При этом

состоящий из тонкой пластины германия, в которую вплавлены две капельки индия (рис. 56). При этом между германием и капельками индия возникнут два запирающих слоя. К капель­ кам индия и германиевой пластине припаивают медные элек­

троды (выводы).

Электрод, соединяемый с рлюсом источника тока, назы­ вают э м и т т е р о м , а соединяемый с минусом — к о л л е к т о ­ ром. Электрод, соединенный с германиевой пластиной, назы­

вается б а з о й .

Управление проводимостью транзистора осуществляется пу­ тем включения дополнительного источника электроэнергии меж­

ду эмиттером и базой.

Германиевые транзисторы на автомобилях применяются для изменения силы тока возбуждения генераторов, а также для усиления и прерывания тока в контактно-транзисторной си­ стеме зажигания.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ

Если проводник с током поместить в магнитном поле меж* ду полюсами магнита, то в результате взаимодействия магнит­ ных полей проводник начнет перемещаться сверху вниз. Это объясняется тем, что сверху магнитное поле сгущается, так как магнитные силовые линии проводника и магнита совпадают по направлению, а внизу, наоборот, магнитное поле ослабляется, так как магнитные силовые линии, направленные навстречу друг другу, частично взаимно уничтожаются (рис. 57, а и б). Если направление тока в проводнике изменить, он начнет пере­ мещаться снизу вверх. На этом принципе основана работа элек­ тродвигателя.

Направление движения проводника с током в магнитном поле определяют по правилу левой руки. Для этого левую руку располагают так, чтобы ладонь была обращена к северному по­ люсу, а вытянутые пальцы по направлению тока, при этом ото­ гнутый большой палец укажет направление движения провод­ ника (рис. 57, в ) .

Если проводник перемещать в магнитном поле, то от пересе­ чения магнитных силовых линий в нем появляется электродви­ жущая сила, а при замкнутой цепи появится электрический ток. Точно так же можно получить э. д. с. и ток в неподвижном про­ воднике, если перемещать относительно него магнитное поле (например, двигать около проводника постоянный магнит).

90

Рис. 57. Взаимодействие магнитных полей и электро­ магнитная индукция:

правой руки. Для этого правую руку располагают ладонью к се­ верному полюсу, а отогнутый большой палец по направлению движения проводника (рис. 57, г). При этом вытянутые пальцы укажут направление индуктируемого тока. По принципу элек­ тромагнитной индукции основана работа генератора тока.

Явление электромагнитной индукции может происходить и в двух неподвижных проводниках, расположенных вблизи друг от друга. Когда по одному из них проходит ток изменяющейся величины, вокруг этого проводника возникает магнитное поле, изменяющееся в соответствии с усилением, ослаблением или

♦прекращением тока. Силовые магнитные линии этого поля, воз­ действуя на второй проводник, вызывают в нем появление э. д. с. и тока. Такое явление называют в з а и м о и н д у к ц и е й . Ее

используют в трансформаторах и автомобильных катушках за­ жигания. Роль проводников в этих приборах играют обмотки

91

с большим количеством витков, имеющие общий сердечник. Обмотку, через которую пропускают ток от какого-либо источ­ ника, называют первичной, а обмотку, в которой возникают индуктированные э.д.с. и ток,— вторичной.

Электромагнитная индукция проявляется также и в одиноч­ ных неподвижных проводниках, если по ним протекает ток изме­ няющейся величины. Поскольку такой проводник находится в создаваемом им самим изменяющемся магнитном поле, в нем появляется э.д.с., называемая э.д.с. самоиндукции. Направ­ ление тока самоиндукции при возрастании основного тока в lienn противоположно направлению этого основного тока, а при убывании совпадает с его направлением.

И, наконец, скажем о токах, возникающих под действием электромагнитной индукции в стальных сердечниках. Когда сердечник вращается в магнитном поле (сердечник якоря гене­ ратора) или, оставаясь неподвижным, пронизывается силовыми линиями изменяющегося магнитного поля (сердечник катушки зажигания), в нем, как во всяком проводнике, индуктируются токи. Эти токи, называемые вихревыми, вызывают нагрев сердечника. Для ослабления вихревых токов сердечники обыч­ но изготовляют из отдельных тонких пластин мягкой стали, изо­ лированных друг от друга.

ПРИНЦИП ПОЛУЧЕНИЯ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Для получения постоянного тока между полюсами магни­ та помещают проводник в виде рамки, каждый конец которой присоединяют к изолированному полукольцу (ламели) коллек­

в рамку (рис. 58, а). Когда рамка повернется на 90°, ее сторо­ ны будут скользить вдоль силовых магнитных линий, не пере­ секая их, и тока в цепи не будет (рис. 58, б).

При дальнейшем повороте рамки ее стороны снова будут пересекать магнитные силовые линии и в ней опять появится ток, но уже обратного направления. При этом во внешней цепи направление тока сохранится прежним (рис. 58, в). Так как одновременно с рамкой поворачиваются и полукольца, ток опять поступит на положительную щетку и во внешнюю цепь в том же направлении. После поворота рамки еще на 90° ток в цепи опять прекратится (рис. 58, г). Далее процесс повторяется. Таким образом, благодаря коллектору (полукольцам), переменный ток

92