Что такое динамо-машина и какую роль она сыграла в развитии электротехники. Как устроена динамо-машина. Кто изобрел первую динамо-машину. Почему динамо-машины уступили место современным генераторам. Где сегодня используются динамо-машины.
История создания первой динамо-машины
Динамо-машина стала одним из важнейших изобретений в истории электротехники. Но как появилось это революционное устройство? Давайте рассмотрим ключевые этапы создания первой динамо-машины:
- 1820 год — Ханс Кристиан Эрстед открывает явление электромагнетизма
- 1831 год — Майкл Фарадей открывает явление электромагнитной индукции
- 1832 год — Ипполит Пикси создает первый прототип генератора переменного тока
- 1866 год — Вернер фон Сименс изобретает динамо-машину с самовозбуждением
- 1867 год — Чарльз Уитстон независимо от Сименса создает аналогичную динамо-машину
Таким образом, динамо-машина стала результатом многолетних исследований и открытий в области электромагнетизма. Ключевую роль в ее создании сыграли работы Фарадея по электромагнитной индукции.
Принцип работы динамо-машины
В чем заключается принцип действия динамо-машины? Это устройство преобразует механическую энергию вращения в электрическую энергию постоянного тока. Основные компоненты динамо-машины:
- Статор — неподвижная часть с обмоткой возбуждения
- Ротор (якорь) — вращающаяся часть с обмоткой якоря
- Коллектор — устройство для выпрямления переменного тока в постоянный
При вращении ротора в магнитном поле статора в обмотке якоря индуцируется переменный ток. Коллектор преобразует его в постоянный ток. За счет самовозбуждения динамо-машина может работать без внешнего источника магнитного поля.
Преимущества динамо-машин перед предшественниками
Чем динамо-машины превосходили более ранние генераторы электричества? Можно выделить следующие основные преимущества:
- Более высокая мощность и КПД
- Возможность работы без постоянных магнитов
- Стабильное напряжение на выходе
- Компактные размеры
- Низкая стоимость производства
Именно эти качества позволили динамо-машинам найти широкое применение в промышленности и транспорте во второй половине XIX века. Они стали первыми электрогенераторами, пригодными для массового использования.
Применение динамо-машин в промышленности
Где нашли применение динамо-машины после их изобретения? Основные сферы использования включали:
- Электрическое освещение заводов и городских улиц
- Питание электродвигателей на производстве
- Электрификация общественного транспорта (трамваи)
- Системы связи (телеграф, телефон)
- Гальванотехника в металлургии
Динамо-машины сыграли важнейшую роль в электрификации промышленности и городов в конце XIX — начале XX века. Они стали основой для развития электротехнической отрасли.
Почему динамо-машины уступили место современным генераторам?
Несмотря на революционное значение, у динамо-машин были существенные недостатки:
- Сложность конструкции коллектора
- Искрение и износ щеток
- Ограниченная мощность
- Невозможность генерировать переменный ток
Эти факторы привели к тому, что в начале XX века динамо-машины стали вытесняться более совершенными синхронными генераторами переменного тока. Они оказались эффективнее для выработки электроэнергии в промышленных масштабах.
Современное применение динамо-машин
Где сегодня можно встретить динамо-машины? Несмотря на то, что их вытеснили более современные генераторы, динамо-машины до сих пор применяются:
- В качестве велосипедных фонарей
- В ручных фонариках с механическим приводом
- В некоторых типах автомобильных генераторов
- В портативных зарядных устройствах
- В учебных целях для демонстрации принципов электромагнетизма
Таким образом, хотя эпоха широкого промышленного использования динамо-машин закончилась, они по-прежнему находят применение в узкоспециализированных областях, где важны их простота и надежность.
Роль динамо-машин в развитии электротехники
Какое значение имело изобретение динамо-машин для развития электротехники в целом? Можно выделить следующие ключевые аспекты:
- Позволило получать электроэнергию в промышленных масштабах
- Стимулировало развитие электрических сетей и инфраструктуры
- Способствовало широкому внедрению электродвигателей
- Ускорило электрификацию промышленности и транспорта
- Заложило основы современной электроэнергетики
Динамо-машины стали важнейшим звеном, связавшим теоретические открытия в области электромагнетизма с их практическим применением. Они открыли эпоху массового использования электричества, без которого невозможно представить современный мир.
Динамо-машина как альтернативный источник электричества
- Авторы
- Руководители
- Файлы работы
- Наградные документы
Некрасов И.С. 1
1МАОУ «СОШ № 2» город Заводоуковск
Мариничева Е.Б. 1
1МАОУ «СОШ № 2» город Заводоуковск
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Введение
В третьем классе, работая над проектом «Природное электричество», я изучал возможности получения электричества из фруктов, овощей, земли и воды (Приложение I, II). В этом году я продолжил знакомство с электричеством и попробовал собрать динамо-машину, которая преобразует физическую энергию в электрическую.
Цель исследования: определение опытным путём, возможно ли изготовить динамо-машину из подручных средств, действительно ли она работает.
Задачи исследования:
Узнать, что такое электрический генератор.
Собрать динамо-машину из подручных материалов.
Провести опыт по преобразованию механической энергии в электрическую.
Методы исследования:
Исторический метод. Поможет осмыслить полученные факты, сопоставив их с ранее известными результатами.
Экспериментальный метод. Позволит узнать, возможно ли получение электричества с помощью динамо-машины, доказать или опровергнуть гипотезу.
Гипотеза: предположим, что собранная из подручных средств динамо-машина, даст достаточное количество электрической энергии, чтобы загорелась светодиодная лампочка.
В ходе проведённых опытов и экспериментов, выяснили, что рабочую динамо-машину возможно собрать из подручных средств.
Динамо-машина, как альтернативный источник электричестваНекрасов Игорь Сергеевич
Россия,Тюменская область, Заводоуковский городской округ, город Заводоуковск, Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Заводоуковского городского округа
«Заводоуковская средняя общеобразовательная школа № 2», 4 «А» класс.
Научная статья.
Глава 1. Что такое электрический генератор?
Электрический генератор — устройство, в котором неэлектрические виды энергии (механическая, химическая, тепловая) преобразуются в электрическую энергию (Приложение III).
Предельно автономный тип — это ручные электростанции. В них механическое движение получается за счет мускульной силы оператора. Конечно, рассчитывать на высокую производительность и длительную работу не приходится. Зато можно уверенно получать ток в любой ситуации, когда нельзя использовать ни топливо, ни энергию ветра или воды. Потому подобные генераторы могут входить в аварийные комплекты на воздушных судах, использоваться в экстренных случаях экспедициями, военными и так далее.
Главная задача абсолютно любого электрического генератора — это выработка электричества. Но, откровенно говоря, генератор ничего не производит, он лишь трансформирует один вид энергии в другой.
И в основном происходит трансформация механической энергии в электрическую энергию.
В свою очередь механическую энергию получают в результате вращения турбин под действием расширения пара, падения воды и даже ручным приводом.
Так вот генераторы, которые работают на механическом приводе – это пока основной тип преобразователей во всем мире.
Глава 2. Динамо-машина.
Динамо-машина – это устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую посредством электрогенератора [1. 6].
Это первоначальное название электрического генератора. Такие машины были первыми электрогенераторами, способными поставлять энергию для промышленности. Динамо-машина стала основой, на которой были созданы многие другие преобразователи электрической энергии, включая эленктродвигатель и генератор переменного тока.
Динамо-машина – это генератор постоянного тока, который вырабатывает электрическое напряжение в результате вращения специального приводного механизма. Такое устройство широко применялось до появления генераторов переменного тока. Сейчас динамо-машины встречаются значительно реже.
Точно сказать, какие специалисты изобрели генератор электричества, нельзя — работу над ним вели многие инженеры и электротехники в течение десятков лет. Работа над такой техникой продолжается даже и в XXI веке, когда, казалось бы, ничего существенного прибавить уже нельзя. Решающим шагом к созданию генератора стало открытие взаимодействия электрического поля и магнитной стрелки в 1820 году. Постепенно удалось обнаружить, что электрический ток получается только в подвижном магнитном поле либо при движении в нем проводника. Честь такого открытия делят Аньош Йедлик (Австрия, 1827) (Приложение IV) и Майкл Фарадей (Англия, 1831) (Приложение V, VI).
Хотя первым был венгерский ученый, куда большую известность получили усилия его британского коллеги.
Кроме того, Йедлик от прототипов смог перейти к полноценной динамо-машине лишь в 1850-е годы. А вот открытия Майкла Фарадейя легли в основу принципа работы динамо-машины [2. 39]. Он создал генератор электроэнергии (хотя еще несовершенный) еще в 1831-м. Динамо-машины оказались исторически первым типом электрических генераторов.
Глава 2.1. Устройство динамо-машины.
Устройство состоит из катушки, которая при вращении вырабатывает электрическую энергию. Получаемый ток может передаваться оборудованию напрямую или заряжать аккумуляторную батарею, которая уже в дальнейшем будет питать потребителей. Эффективность устройства напрямую зависит от скорости вращения катушки. Чем она выше, тем большее напряжение и силу тока можно получить.
Для подключения к простейшей динамо-машине можно использовать только такое оборудование, которое нормально переносит резкие скачки параметров напряжения. В первую очередь это светодиодные лампы.
Практическая часть.
Зная, что я увлекаюсь исследованиями, на Новый год бабушка подарила мне наборы «Трицикл с динамо-машиной» (Приложение VII) и «Ручное электричество» (Приложение VIII). Мы собрали трицикл с помощью конструктора, который заряжается от динамо-машины при вращении рукоятки генератора. Выработанное электричество накапливается в конденсаторе, установленном в корпусе машинки.
С помощью набора «Ручное электричество» мы собрали динамо-машину с фонариком.
И тут я задумался, а смогу ли я собрать это устройство, используя детали старых игрушек и подручный материал.
Мы взяли из сломанной машинки игрушечный мотор, светодиодную лампу, шестерёнки, детали конструктора и бутылку из под воды (Приложение IX) .
Детали старого конструктора мы взяли на корпус динамо-машины. К корпусу мы прикрутили светодиодную лампочку, установили шестерёнки и присоединили рукоятку.
Далее прикрепили провода от лампочки к мотору. Мотор закрепили в корпусе. Сверху на лампочку надели пластиковую бутылку как защитный колпак. Динамо-машина готова (Приложение X). Покрутили рукоятку машины – лампочка засветилась (Приложение XI)!
Выводы.
Мы узнали принципы работы электрического генератора.
Экспериментальным путём мы доказали, что используя подручные средства, можно самостоятельно изготовить динамо-машину.
Динамо-машина, собранная своими руками работает.
В современном мире, благодаря гигантским усилиям многих выдающихся деятелей науки разных стран, достигнуты невиданные успехи в открытии и изучении законов природы и их использования на благо человечества.
В своём возрасте я пока могу на конкретных примерах наиболее выдающихся открытий и изобретений показать роль знания в истории создания того или иного технического устройства, но, возможно, сумею в будущем сделать и свой вклад в развитие науки и техники.
Существует множество интересных приборов и устройств, которые используют электрическую силу.
Миллионы использованных батареек выбрасываются ежедневно. В их составе есть токсичные элементы, способные нанести вред окружающей среде. Наша динамо-машина – это уникальный светильник, работающий на «Зелёной» энергии. Ему не требуется батарейки, и он может использоваться в любое время, в любом месте. Динамо-машина – отличный гаджет для походов и туристических ночёвок. Она может пригодиться в машине на случай непредвиденной ситуации.
Каждый день во всём мире выбрасываются миллионы пластиковых бутылок. Требуется немало времени, чтобы пластиковые материалы начали разлагаться. Это вызывает серьёзные проблемы для окружающей среды.
Мы с отрядом «Волонтёры-kids» провели в классе акцию «Вторая жизнь пластиковой бутылки». С одноклассниками мы посмотрели ролик о переработке пластиковых бутылок и изготовили поделки (Приложение XII, XIII).
Мы можем хоть немного помочь уберечь нашу планету, создав из одной бутылки что-нибудь интересное, например колпак для светильника динамо-машины. Украсить бутылку можно по собственному дизайну.
«Зеленые» технологии, забота об окружающей среде, сокращение количества отходов позволяют создавать новой счастливое будущее для нас.
Библиографический список.
Динамо-машина и многое другое / C. Антонов, Е. Горелова – ООО «Маэстро», 2018 — Текст: непосредственный.
Энциклопедия для детей. Том 16. Физика. Ч.2. Электричество и магнетизм. Термодинамика и квантовая механика. Физика ядра и элементарных частиц. – 2-е изд., испр. /Ред. Коллегия: М. Аксенова, В. Володин, А. Элиович и др. – М.: Аванта +, 2005. – 432 с.: ил. Текст: непосредственный.
Физика без формул / Ал. А. Леонович; худ. Ар. А. Леонович – Москва: Издательство АСТ – 2017.
– 223 с.: ил. – (Простая наука для детей)
Энциклопедия для детей. Т. 14. Техника / Глав. Ред. М. Д. Аксёнова. – М.: Аванта+, 2000. – 688 с.: ил. Текст: непосредственный.
https://electrosam.ru/[Электронный ресурс] – Режим доступа: http:// Электросам.ру //. Дата обращения: 11.09.2020. Текст: электронный.
Большая книга экспериментов для школьников/ Под ред. А. Мейяни; пер. с ит. Э. И. Мотылевой. – М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2008. – 260 с.: ил. Текст: непосредственный.
Энциклопедия для детей. Т. 23. Универсальный иллюстрированный энциклопедический словарь / Глав. Ред. Е. А. Хлебалина, отв. Ред. Д. И. Люри. – М.: Аванта+, 2004. – 688 с.: ил. Текст: непосредственный.
ПРИЛОЖЕНИЕ I
В третьем классе
ПРИЛОЖЕНИЕ II
Получение электричества из картофеля
ПРИЛОЖЕНИЕ III
Электрический генератор на предприятии
ПРИЛОЖЕНИЕ IV
Аньош Йедлик
ПРИЛОЖЕНИЕ V
Майкл Фарадей
ПРИЛОЖЕНИЕ VI
Динамо-машина Майкла Фарадея
ПРИЛОЖЕНИЕ VII
Набор «Трицикл с динамо-машиной»
ПРИЛОЖЕНИЕ VIII
Набор «Ручное электричество»
ПРИЛОЖЕНИЕ IX
Детали для динамо-машины
ПРИЛОЖЕНИЕ X
Динамо-машина из подручных средств
ПРИЛОЖЕНИЕ XI
Динамо-машина в действии
ПРИЛОЖЕНИЕ XII
Самолет из пластиковой бутылки
ПРИЛОЖЕНИЕ XIII
Карандашница из пластиковой бутылки
Просмотров работы: 370
Динамо-машины как предшественники современных генераторов
Электричество окружало человека всегда, но впервые он начал использовать его в своих целях в первой половине 19 века после открытия собственно явления электричества и создания первого электродвигателя.
Его изобретение было напрямую связано с открытием электромагнетизма, поскольку именно электромагнитное поле послужило посредником между электрической и механической энергией. Автором идеи первого электродвигателя стал англичанин Майкл Фарадей, а первая действующая и практически пригодная модель была создана только спустя 10 лет – в 1834 году.
Тогда же учёных посетила мысль об обратимости электрического двигателя, то есть возможности преобразования механической энергии в электрическую, а не наоборот. Эксперименты с вращающимися электромагнитами начал проводить венгр Аньош Йедлик, которому и приписывают идею генератора, однако юридически изобретение ему не принадлежит: он не запатентовал своё устройство, которое он называл электромагнитным самовращающимся ротором, поскольку был уверен, что его уже сконструировали до него.
Так был создан первый проект электрогенератора постоянного тока, который получил название динамо-машина (или просто динамо).
Динамо-машина стала первым генератором, мощности которого было достаточно для его применения в промышленности, что, конечно, стало огромным прорывом в энергетике.
Конструкция динамо-машины состояла из неподвижного статора, создающего постоянное магнитное поле, и движущихся элементов – обмоток, вращающихся в этом поле. Небольшие агрегаты использовали для питания поля постоянные магниты, более же мощные машины нуждались в электромагнитах, которые подпитывались собственным небольшим генератором. В 60-е годы 19 века обнаружилось полезное уникальное свойства электромагнита: он может подпитываться собственной энергией. Впоследствии это явление было названо самовозбуждением электромагнита, и на его принципе были созданы машины, не нуждающиеся в дополнительных устройствах.
Однако динамо-машине не было суждено стать главным поставщиком электричества. В 1886 году была представлена модель генератора переменного тока, или альтернатора. Переменный ток, в отличие от постоянного, непрерывно изменяется по величине и направлению в равные промежутки времени и легче поддаётся трансформации.
С помощью устройства, созданного русским учёным Павлом Яблочковым, переменный ток можно было преобразовывать в ток другого напряжения, что и стало решающим фактором в борьбе двух принципиально разных генераторов.
Дальнейшее развитие генератор получил после того, как в качестве источника механической энергии, превращающейся затем в электрическую, начало использоваться дизельное топливо. Дизельные генераторы (наряду с бензиновыми и газовыми, которые не настолько практичны) используются и по сей день. Можно сказать, что сегодня мы пользуемся устройством, которое приняло свой окончательный вид более ста лет назад.
Возврат к списку
Контакты
Email: [email protected]
Телефон: +7 495 545-45-80
Бесплатно по РФ: 8 800 500-40-99
Политика конфиденциальности
Наши адреса
Офис / Cклад / Юридический /
Почтовый адрес:
Московская область, Ивантеевка, ул.Трудовая, д.3
Офис/Переговорная:
Москва, Ракетный бул.
16, БЦ “Алексеевская башня”
Вся информация, размещенная на сайте, носит информационный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) ГК РФ. Все материалы на сайте являются интеллектуальной собственностью ООО «ГенМастер», согласно ст.1225, ст.1228, ст.1229 части 4 ГК РФ
Фотография | Динамо-электрическая машина, 19 век
{{ Элемент.Сообщение об ошибке }} Этот товар недоступен в вашем регионе. Товар не найден.ВЫБЕРИТЕ ВИДЕОЛИЦЕНЗИЮ
{{ item.PlusItemLicenseSmall }}
TIMESLICES
Создать квант времени
Просмотр временных интервалов (поставляется с 1-секундными дескрипторами)
Просмотр интервалов времени
БИРКИ
{{Ключевое слово}} {{Ключевое слово}}
ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТОЙ СТРАНИЦЕЙ
Описание:
Описание:
Узнать больше
Кредит:
{{ item.
ImgCredit }} Нет в наличии
Уникальный идентификатор:
{{ item.ItemID }}
Устаревший идентификатор:
{{ item.ItemDisplaySource }}
Тип:
{{item.MediaType}}
Лицензия:
{{item.LicenseModel}}
ЦЕНЫ РФ
{{item.aText[i]}}
{{ item.aPrice[i] }}
Скопировать URL
Скачать Комп
Добавить на доску
Удалить с доски
LabelPB.toLowerCase()»/>
Добавить на доску
Заказать печать
Заказать печать
Скачать в высоком разрешении
Размер без сжатия:
ЛИЦЕНЗИЯ ТОВАР НЕ ДОСТУПЕННазначение: {{item.ImgPurpose}}
{{ item.PlusItemLicenseSmall }}
Запрос товара
ПРОСТАЯ ЦЕНА RM
ПРОСТАЯ ЦЕНА RM
ТОВАР НЕ ДОСТУПЕН Запрос товара
Назначение: {{ item.ImgPurpose }}
{{Имя}}
{{ FormatCurrency(item.aStandardPricingPrice[i]) }}
Узнать больше
Узнать больше
Скопировать URL
Скачать Комп
Скачать Комп
LabelPB.toLowerCase()» :alt=»‘Add to ‘ + site.LabelPB.toLowerCase()» aria-label=»‘Add to ‘ + site.LabelPB.toLowerCase()»/>
Добавить на доску
Удалить с доски
Добавить на доску
Добавить в корзину
Заказать печать
Заказать печать
Скачать в высоком разрешении
ТОВАР В КОРЗИНЕ
{{ item.PlusItemLicenseSmall + ‘ — $’ + item.PlusCodeAmount }} {{ item.PlusItemLicenseSmall }}
Перейти к оформлению заказа
Скопировать URL
Скачать Комп
LabelPB.toLowerCase()» :alt=»‘Add to ‘ + site.LabelPB.toLowerCase()» aria-label=»‘Add to ‘ + site.LabelPB.toLowerCase()»/>
Добавить на доску
Удалить с доски
Добавить на доску
Добавить в корзину
Скачать в высоком разрешении
ТОВАР В КОРЗИНЕ
{{ item.PlusItemLicenseSmall + ‘ — $’ + item.PlusCodeAmount }}
Перейти к оформлению заказаРазмер без сжатия:
ТОВАР НЕ ДОСТУПЕН
Запрос товара Назначение: {{item.
ImgPurpose}}
Узнать больше
Узнать больше
Скопировать URL
Скачать Комп
Скачать Комп
Добавить на доску
Удалить с доски
Добавить на доску
Добавить в корзину
Заказать печать
Скачать в высоком разрешении
ТОВАР НЕ ДОСТУПЕН Запрос товара
Назначение: {{item.
ImgPurpose}}
Скопировать URL
Скачать Комп
Добавить на доску
Удалить с доски
Добавить на доску
Скачать в высоком разрешении
Время начала:
{{ SecondsToTime(StartTime) }} Установить
Время окончания:
{{ SecondsToTime(EndTime) }} Установить
Продолжительность: {{ Продолжительность}}
Текущий: {{ Текущий }}
Продолжительность: {{DurationTime}}
Текущее: {{ ТекущееВремя}}
{{ SecondsToTime(Value.
StartTime) }} to {{ SecondsToTime(Value.EndTime) }}
Посмотреть
Удалить
Для этого элемента не заданы временные интервалы, поэтому по умолчанию это весь клип.
{{ SecondsToTime(0) }} до {{ SecondsToTime(videocontrols.Duration) }}
Общее время: {{ Math.round(TotalTime * 100) / 100 }}
Цена/сек: {{ FormatCurrency(item.PricePerSec) }}
Цена: {{ ItemPrice }}
{{ сайт.LabelPB }}
{{ сайт.LabelCT }}
{{ сайт.LabelPB }}
{{ сайт.LabelCT }}
{{ Lightbox.Name }} ({{ Lightbox.NumPix }})
Вид Управлять Новый
{{ site.LabelCT }}: {{ user.nCartItems }} {{ user.nCartItems == 1 ? «предмет» : «элемент» }}
{{ XXText }}
{{ XXSText }}
{{ XSText }}
{{ SMText }}
{{ MDText }}
{{ LGText }}
XLText 90 002} {{ LGText }} 90 002} { {{ XXLText }}{{ HDText }}
{{ QHDText }}
{{ K4Text }}
{{ K8Text }}
Мы используем файлы cookie, чтобы улучшить ваш опыт на нашем веб-сайте.
Прочтите нашу политику в отношении файлов cookie, чтобы узнать больше.
Мы используем файлы cookie, чтобы улучшить ваш опыт на нашем веб-сайте. Прочтите нашу политику в отношении файлов cookie, чтобы узнать больше.
Закрыть файлы cookie EULA
Они бегали
около 60 об/мин — один ход в секунду. В этом
смысле они были все еще родственны двигателям Джеймса
Ватт, 100 лет назад. Динамовцы развернулись намного быстрее
— может быть, 900 об/мин. Это должно было быть связано с
громоздкий паровой двигатель со сложными шестернями и
ремни.
Но вскоре он нашел способ
небольшие компании, производившие высокоскоростные
двигатели. И они увидели свет. Может быть, быстроходный
двигатели, разработанные на ферме, но теперь
небольшие компании взяли на себя. К 1890 году можно было купить
двигатель-генератор, двигатель которого быстро вращался
достаточно, чтобы запустить генератор на прямой
вал — вообще без коробки передач.
