Естественные науки

Как работают электродвигатели на переменном токе? См. вопрос

Мощность в цепи переменного тока определяется формулой "P = IU cosφ", где φ - угол сдвига фазы между силой тока и напряжением. Таким образом, вся мощность в цепи переменного тока выделяется только на активном сопротивлении, потому что угол сдвига фазы между силой тока и напряжением на катушке индуктивности / конденсаторе равен π/2.
Но переменный ток используют, например, в электродвигателях, где электрическая энергия преобразуется в механическую - как такое возможно, если, как уже было сказано ранее, суммарная мощность в цепи переменного тока на катушке индуктивности равна нулю, которые как раз используются в подобных двигателях? Если электрический ток не совершает работы, то что тогда?
Двигатель работает несколько сложнее.
Его обмотки не являются катушками индуктивности в чистом виде.

Давайте для начала расмотрим двигатель на постоянном токе. В нём рамка с током начинает крутиться в поле постоянных магнитов. Прикол в том, что когда она там крутится, в ней наводится ЭДС от этих магнитов, которая называется противоЭДС ( https://en.wikipedia.org/wiki/Brushed_DC_electric_motor#Counter_EMF_equation ). Она направлена против напряжения, приложенного к двигателю. Поэтому ток в двигателе определяется разностью напряжения и противоЭДС, делённой на сопротивление обмотки. А не напряжением, делённым на ссопротивление обмотки (как в резисторе).

В моторе переменного тока протекают примерно те же процессы. Если это асинхронный мотор, то там на обмотки статора наводится противоЭДС от токов, возникших в роторе от вращающегося поля статорных обмоток. То есть это всё очень далеко от индуктивностей и конденсаторов.
Гулим Искакова
Гулим Искакова
43 331
Лучший ответ
Если бы двигатель не потреблял бы активную мощность, он бы не производил работы.
Где-то вы что-то упустили.
Если мотор заклинил, то он является чисто активным сопротивлением. А если на идеальном холостом ходу, то - чисто индуктивностью.

Индуктивностью, благодаря тому, что ротор успевает крутиться за вращающимся магнитным полем статора. Но если мы подадим нагрузку на ротор, то он начнёт отставать ("скольжение" ротора).

"Скользкий" ротор начинает имитировать активное сопротивление, соединённое последовательно с индуктивностью. Причём, эта имитация достигает максимума примерно на половине оборотов магнитного поля статора.

Это было касательно асинхронных двигателей. Касательно щёточных и новомодных бесщёточных, то там ситуация чуть иная, совсем чуть
)
Alexander Minogin
Alexander Minogin
69 087
То что называют "сила лоренца", это типа сила с которой два электромагнита взаимодействуют друг с другом, два электромагнита (или один магнит другой электромагнит) всегда стремятся встать соосно и это является причиной "силы лоренца" или "силы ампера" что одно и то же. Иными словами момент вращения любого двигателя созданного человеком появляется также, как и два электромагнита взаимодействуют между собой, они стремятся занять определенное положение относительно друга чтобы выравнять баланс. Нужно понять где у тебя электромагнит и как он расположен относительно другого чтобы вывести направление их взаимодействия. Так статоры вращают роторы в моторах ну типа так в школе рассказывали
у тебя неверно---Таким образом, вся мощность в цепи переменного тока выделяется только на активном сопротивлении, потому что угол сдвига фазы между силой тока и напряжением на катушке индуктивности / конденсаторе равен π/2.
Димаsik *
Димаsik *
56 296
Вы рассматриваете и описываете мощность электрических потерь, а не мощность электродвигателя. Мощность электродвигателя переменного тока равна произведению магнитной силы взаимодействия статора и ротора на длину пути, преодолеваемому произвольной точкой на ободе ротора за 1 секунду.