Simulic
Bahasa Indonesia

Motor listrik arus searah – komutator, F = BIL, torsi dan GGL balik

FisikaMedan listrik dan magnetUsia 17–18

Memuat…

Gunakan di kelas saya ✨ Sesuaikan dengan AI Laporkan masalah

Sebuah kumparan N lilitan berputar di antara dua kutub magnet dan dialiri arus melalui komutator cincin belah dan sikat. Ubah arus, medan magnet, jumlah lilitan, luas kumparan, dan beban untuk melihat gaya pada setiap sisi, torsi τ = NBIA·cosθ, kecepatan putar, dan alasan komutator harus membalik arus setiap setengah putaran. Dilengkapi tampilan sepanjang poros, kaidah tangan kiri, grafik torsi terhadap sudut serta kecepatan dan arus terhadap waktu, sumber tegangan dengan GGL balik, perbandingan dengan cincin geser pada generator AC, dan tabel hasil.

Pelajaran: Motor listrik arus searah: gaya pada kumparan berarus, kopel dan torsi, komutator dan sikat, GGL balik

Yang ditunjukkan

Kawat berarus di dalam medan magnet mengalami gaya F = BIL yang tegak lurus terhadap medan dan arus (efek motor; arahnya menurut kaidah tangan kiri). Pada kumparan, gaya pada dua sisi panjang sama besar dan berlawanan arah, sehingga membentuk kopel dengan torsi τ = NBIA·cosθ, dengan θ sudut antara bidang kumparan dan medan. Komutator cincin belah membalik arus setiap setengah putaran agar torsi tetap searah. Dengan sumber tegangan, kumparan yang berputar menginduksi GGL balik yang mengurangi arus saat kecepatan bertambah.

Cara menggunakan

Klik Jalankan dan amati kumparan. Ubah Arus I, Medan magnet B, Lilitan N, Luas kumparan A, dan Torsi beban, tunggu kecepatan stabil, lalu klik Catat untuk mengisi tabel. Coba Balik arus dan Tukar kutub. Ubah Komutator menjadi Cincin geser, atau Sumber menjadi Tegangan (dengan GGL balik). Seret kumparan pada tampilan poros, gunakan Dorong di titik mati, dan pilih Grafik.

Parameter yang dapat diubah

  • Catu daya Sumber arus tetap, Sumber tegangan (dengan GGL balik)
  • Arus I 0–3 A
  • Tegangan sumber V 0–12 V
  • Komutator Komutator cincin belah, Cincin geser
  • Kuat medan magnet B 0,05–0,4 T
  • Jumlah lilitan N 10–100
  • Luas kumparan A 4–25 cm²
  • Torsi beban 0–20 mN·m
  • Balik arah arus
  • Tukar kutub magnet
  • Sudut awal θ antara bidang kumparan dan B 0–180 °
  • Gerak lambat Tidak (kecepatan asli), 10 kali lebih lambat, 50 kali lebih lambat, 200 kali lebih lambat
  • Tampilkan gaya
  • Tampilkan kaidah tangan kiri
  • Grafik Torsi terhadap sudut, Kecepatan terhadap waktu, Arus terhadap waktu

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Mengapa torsi menjadi nol saat bidang kumparan tegak lurus terhadap medan magnet?
  2. Apa yang terjadi pada kumparan jika komutator cincin belah diganti cincin geser, dan mengapa?
  3. Dengan sumber tegangan, mengapa arus paling besar saat motor macet?

Simulasi terkait