ELEKTRİK MOTORLARI VE DİNAMOLAR

11. Sınıflar fizik konusu. Manyetik alanda akım geçen iletken çerçeveye uygulanan tork. Elektrik motorları ve dinamoların çalışma prensibi. Konu anlatımı.

Manyetik Alanda Akım Geçen Tel Çerçeveye Etki Eden Kuvvet

İçerisinden akım geçen tel dikdörtgen biçimli bir çerçeve ise, çerçevenin uzun kenarlarına bir kuvvet etki eder. Bu kuvvetlerin biri aşağı yönlü iken diğeri ona zıt yukarı yönlüdür. Bu kuvvetler çerçeveyi döndürmeye çalışır.

Çerçevenin kısa kenarı d olsun. Bu durumda X-X’ eksenine göre tork ifadesi;

Ƭ = B.I.A şeklindedir.

B: Manyetik Alan Şiddeti

I: Akım

A: Çerçevenin alanı (l.d)

Manyetik kuvvetin döndürme etkisinden yararlanılarak elektrik motorları, voltmetreler ve galvanometreler yapılır. Elektrik motorları günlük yaşamımızda hemen her yerde kullanılır. Metroların, saç kurutma makinalarının ve çamaşır makinasının temel parçası elektrik motorlarıdır.

Elektrik Motorları

Elektrik enerjisini hareket enerjisine dönüştüren araçlara elektrik motorları denir. Bir elektrik motoru rotor ve stator denilen iki kısımdan meydana gelir. Hareketli kısım rotordur. Rotorda bobin adı verilen tel sargı ve iki parçalı yüzük (kollektör) bulunur. Tel sargının uçları yüzük ile temas halindedir. İletken telden akım geçince bir manyetik akı değişimi olur. Bunun sonucunda meydana gelen tork çerçeveyi döndürür. Çerçeve döndükçe çerçeveden geçen manyetik akı değişir. Böylece çerçevede bir indüksiyon EMK sı oluşur. Çerçeveden geçen akım artırılırsa çerçeve hızı da artar, buna bağlı olarakda indüksiyon EMK sı artar. 

Çerçeveye elektrik verilince çerçeve üzerinden akım geçişi olur. Bu akım çerçevenin kenarlarında bir kuvvet çifti meydana getirir. Bu kuvvet çiftinin oluşturduğu tork çerçeveyi döndürür.

Elektrik motorunun sabit kısmına stator adı verilir. Statorda mıknatıs veya mıknatıslar, fırçalar ve motorun gövdesi (vidalar, koruma kabı vs) bulunur. Elektrik motoruna dış iletkenlerin bağlandığı noktalarda fırçalar bulunur, bu fırçalar kollektör (yüzük) ile temas halindedir. Elektrik enerjisi bu fırçalar vasıtasıyla tel çerçeveye iletilir. Fırçalar hareketli kısım ile temas halinde bulunur ve akımın devamlılığını sağlar. Fırçalar karbon gibi sürtünmeye dayanıklı maddelerden yapılırlar. 

Dinamolar

Hareket enerjisini elektrik enerjisine çeviren araçlara dinamo adı verilir. Dinamoların çalışma prensibi elektrik motorlarının çalışma prensibinin tersidir. İletken çerçeve dışarıdan bir etki ile döndürülürse çerçevenin olduğu bölgedeki manyetik akı değişir. Manyetik akının değişmesi çerçevede bir indüksiyon EMK sı indükler. Oluşan akım yüzük ve fırçalar vasıtasıyla alınır.

SANATSAL BİLGİ

13/04/2017