Äèíàìî-ìàøèíàÝíöèêëîïåäèÿ Áðîêãàóçà Ô.À. è Åôðîíà È.À. (1890 - 1916ãã.) Ñòàòüè äëÿ íàïèñàíèÿ ðåôåðàòîâ, êóðñîâûõ ðàáîò, íàó÷íûå ñòàòüè, áèîãðàôèè (118447 ñòàòåé è 6000 ðèñóíêîâ).
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Äèíàìî-ìàøèíà èëè, ñîêðàùåííî, äèíàìî. — Òàê íàçûâàåòñÿ ìàøèíà, ïîñðåäñòâîì êîòîðîé, ïðè ïîëüçîâàíèè ìåõàíè÷åñêîé ðàáîòîé, ïîëó÷àåòñÿ ýëåêòðè÷åñêèé òîê, è îáðàòíî, ïðè ïîëüçîâàíèè ýëåêòðè÷åñêèì òîêîì, êîòîðûé âîçáóæäàåòñÿ êàêèì-íèáóäü èñòî÷íèêîì ýëåêòðè÷åñòâà (áàòàðååé èç ãàëüâàíè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ èëè àêêóìóëÿòîðîâ èëè äðóãîé ìàøèíîé) è ïðîõîäèò ÷åðåç ýòó ìàøèíó, ìîæåò ñîâåðøàòüñÿ ìåõàíè÷åñêàÿ ðàáîòà.  ïîñëåäíåì ñëó÷àå Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèíà ïîëó÷àåò íàçâàíèå — " ýëåêòðè÷åñêèé äâèãàòåëü" (ýëåêòðîìîòîð). Âñÿêàÿ äèíàìî îäèíàêîâî ìîæåò ñëóæèòü êàê äëÿ ïîëó÷åíèÿ òîêà, òàê, ðàâíûì îáðàçîì, è äëÿ ïðèâåäåíèÿ â äâèæåíèå ðàçëè÷íûõ ìåõàíèçìîâ, ò. å. ñîâåðøåíèÿ ìåõàíè÷åñêîé ðàáîòû. Íåáîëüøîå ðàçëè÷èå, êàêîå çàìå÷àåòñÿ ìåæäó Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèíîé, óïîòðåáëÿåìîé êàê èñòî÷íèê òîêà, è Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèíîé, óïîòðåáëÿåìîé êàê ýëåêòðè÷åñêèé äâèãàòåëü, êàñàåòñÿ ëèøü âòîðîñòåïåííûõ ÷àñòåé â óñòðîéñòâå ìàøèíû. Äåéñòâèå Äèíàìî-ìàøèíà, êàê èñòî÷íèêà òîêà, îñíîâûâàåòñÿ íà ñâîéñòâå òàê íàçûâàåìîãî " ìàãíèòíîãî ïîëÿ", ò. å. ïðîñòðàíñòâà, â êîòîðîì îáíàðóæèâàþòñÿ ìàãíèòíûå ñèëû, âîçáóæäàòü ýëåêòðè÷åñêèé òîê â ïðîâîäíèêå, êîãäà êàêîé-ëèáî ïîñòîðîííåé ñèëîé ýòîò ïðîâîäíèê ïðèâîäèòñÿ â ýòîì ïðîñòðàíñòâå â äâèæåíèå ïî îïðåäåëåííîìó íàïðàâëåíèþ. Òàêîå ñâîéñòâî ìàãíèòíîãî ïîëÿ îòêðûòî Ìàéêëîì Ôàðàäååì â 1831 ã. è íàçâàíî èì èíäóêöèåé òîêà. Äåéñòâèå Äèíàìî-ìàøèíà, êàê äâèãàòåëÿ, îáÿçàíî äðóãîìó ñâîéñòâó ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ìàãíèòíîå ïîëå ñàìî âûçûâàåò äâèæåíèå ïðîâîäíèêà, åñëè ÷åðåç ýòîò ïðîâîäíèê, ïîìåùåííûé ñîîòâåòñòâåííûì îáðàçîì â ïîë, ïðîïóñêàåòñÿ ýëåêòðè÷åñêèé òîê. Ïîäîáíîå ñâîéñòâî ìàãíèòíîãî ïîëÿ âïåðâûå îñîáåííî òùàòåëüíî èññëåäîâàíî Àìïåðîì. Îñòàíîâèìñÿ ïðåæäå âñåãî íà õàðàêòåðèñòèêå ìàãíèòíîãî ïîëÿ è îçíàêîìèìñÿ ñ çàêîíîì, êîòîðîìó ïîä÷èíåíî ÿâëåíèå èíäóêöèè òîêà. Êàê óæå ñêàçàíî, ìàãíèòíîå ïîëå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïðîñòðàíñòâî, â êîòîðîì îáíàðóæèâàþòñÿ ìàãíèòíûå ñèëû. Ïîìåùåííûé â êàêîì-ëèáî ìåñòå ýòîãî ïðîñòðàíñòâà íåáîëüøîé ìàãíèò, ïîä âëèÿíèåì òàêèõ ñèë, äåéñòâóþùèõ íà îáà åãî ïîëþñà, ñòðåìèòñÿ ðàñïîëîæèòüñÿ ñâîåé îñüþ (ëèíèÿ, ìûñëåííî ïðîâîäèìàÿ â ìàãíèòå îò þæíîãî ïîëþñà ê ñåâ.) ïî îïðåäåëåííîìó íàïðàâëåíèþ. Åñëè ìàãíèò ìîæåò èçìåíÿòü ñâîå ïîëîæåíèå âïîëíå ñâîáîäíî, òî íàïðàâëåíèå, êîòîðîå ïðèíèìàåò îñü ìàãíèòà â äàííîì ìåñòå ìàãíèòíîãî ïîëÿ, è ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íàïðàâëåíèå ìàãíèòíîé ñèëû, äåéñòâóþùåé â ýòîì ìåñòå ïîëÿ íà ñåâ. ïîëþñ ìàãíèòà. Ïóòåì îïûòà âîçìîæíî íàéòè íàïðàâëåíèå ìàãíèòíûõ ñèë â ðàçëè÷íûõ òî÷êàõ ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Åñëè ýòè ñèëû èìåþò íàïðàâëåíèÿ, ëåæàùèå â ãîðèçîíòàëüíûõ ïëîñêîñòÿõ, èëè åñëè æåëàòåëüíî îïðåäåëåíèå íàïðàâëåíèÿ ïðîåêöèé ýòèõ ñèë íà ãîðèçîíòàëüíóþ ïëîñêîñòü, â òàêîì ñëó÷àå âïîëíå äîñòàòî÷íî ïîñûïàòü æåëåçíûå îïèëêè íà ëèñò êàðòîíà, ðàñïîëîæåííûé ãîðèçîíòàëüíî â èññëåäóåìîé ÷àñòè ïîëÿ. Îïèëêè íàìàãíè÷èâàþòñÿ ïîä âëèÿíèåì äåéñòâóþùèõ â ïîëå ìàãíèòíûõ ñèë è ðàçìåùàþòñÿ â âèäå öåïåé ïî íàïðàâëåíèÿì ýòèõ ñèë â ãîðèçîíòàëüíîé ïëîñêîñòè. Ïóòåì îïûòà âîçìîæíî îïðåäåëèòü è âåëè÷èíó ìàãíèòíîé ñèëû, äåéñòâóþùåé íà íàõîäÿùèéñÿ â ìàãíèòíîì ïîëå ìàãíèò, à çíàÿ ñòåïåíü íàìàãíè÷èâàíèÿ ïîñëåäíåãî (åãî ìàãíèòíûé ìîìåíò), ìîæíî ðàññ÷èòàòü âåëè÷èíó ñèëû, êàêóþ èñïûòûâàåò êàæäàÿ åäèíèöà êîëè÷åñòâà ìàãíåòèçìà, çàêëþ÷àþùåãîñÿ â ïîëþñå ýòîãî ìàãíèòà. Ñèëà, äåéñòâóþùàÿ íà åäèíèöó ìàãíåòèçìà, íàõîäÿùåãîñÿ â êàêîé-íèáóäü òî÷êå ìàãíèòíîãî ïîëÿ, ïðèíèìàåòñÿ çà õàðàêòåðèñòèêó ïîëÿ â ýòîé òî÷êå. Ýòà ñèëà íîñèò íàçâàíèå íàïðÿæåíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ â äàííîé òî÷êå. Äîïóñòèì, ÷òî äëÿ î÷åíü áîëüøîãî ÷èñëà òî÷åê â èçó÷àåìîì ìàãíèòíîì ïîëå îïðåäåëåíû êàê íàïðàâëåíèÿ ìàãíèòíûõ ñèë, äåéñòâóþùèõ íà ñåâåðíûé ïîëþñ ìàãíèòà, òàê è âåëè÷èíû íàïðÿæåíèÿ ïîëÿ.  òàêîì ñëó÷àå âîçìîæíî âîîáðàçèòü ïðîâåäåííûìè â ýòîì ïîëå ìàãíèòíûå ñèëîâûå ëèíèè. Êàæäàÿ èç íèõ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ëèíèþ, ïî êîòîðîé ñòàë áû äâèãàòüñÿ â ìàãíèòíîì ïîëå ñåâåðíûé ïîëþñ ìàãíèòà, åñëè áû áûëî âîçìîæíî îòäåëèòü ýòîò ïîëþñ îò þæíîãî, ò. å. åñëè áû áûëî âîçìîæíî èìåòü ìàãíèò îäíîïîëþñíûé, èëè, èíà÷å, ìàãíèòíàÿ ñèëîâàÿ ëèíèÿ îáëàäàåò òåì ñâîéñòâîì, ÷òî ïðîâåäåííàÿ â êàêîé-ëèáî òî÷êå ýòîé ëèíèè êàñàòåëüíàÿ ñîâïàäàåò ñ íàïðàâëåíèåì ìàãíèòíîé ñèëû, êîòîðóþ èñïûòûâàåò ñåâ. ïîëþñ ìàãíèòà, ïîìåùåííûé â ýòîé òî÷êå. ×èñëî âîîáðàæàåìûõ ñèëîâûõ ëèíèé â ìàãíèòíîì ïîëå âïîëíå ïðîèçâîëüíî, íî ìîæíî óñëîâèòüñÿ ïðîâîäèòü èõ îïðåäåëåííûì îáðàçîì. Ïîñòðîèì ìûñëåííî â êàæäîì ìåñòå ìàãíèòíîãî ïîëÿ ñòîëüêî ñèëîâûõ ëèíèé, ÷òî ÷èñëî èõ, ðàññ÷èòàííîå (ïî ïðîïîðöèîíàëüíîñòè) íà åäèíèöó (1 êâ. ñì) ïîâåðõíîñòè, ïåðåñåêàþùåé ïîä ïðÿìûì óãëîì ýòè ëèíèè, áóäåò ðàâíî íàïðÿæåíèþ ìàãíèòíîãî ïîëÿ â ýòîì ìåñòå (ïðè ýòîì íóæíî çàìåòèòü, ÷òî ñêàçàííîå ñëåäóåò ïîíèìàòü â îáùåì, îòâëå÷åííîì ñìûñëå, ò. å. ÷èñëî ëèíèé, ïðîíèçûâàþùèõ ñîáîé åäèíèöó ïîâåðõíîñòè, ìîæåò áûòü è öåëîå, è äðîáíîå). Ëåãêî âèäåòü, ÷òî ïîäîáíûé ñïîñîá ïîñòðîåíèÿ ñèëîâûõ ëèíèé â ìàãíèòíîì ïîëå äàåò âîçìîæíîñòü ãðàôè÷åñêè õàðàêòåðèçîâàòü ýòî ïîëå. Ïîëîæèì, ÷òî ìû èìååì êàêîå-ëèáî ìàãíèòíîå ïîëå è çíàåì ðàñïðåäåëåíèå â íåì ñèëîâûõ ìàãíèòíûõ ëèíèé. Îïûò è òåîðèÿ ïîêàçûâàþò, ÷òî ïðè äâèæåíèè â òàêîì ïîëå ïðîâîäíèêà íå ïî íàïðàâëåíèþ ñèëîâûõ ëèíèé, à òàê, ÷òîáû ïðîâîäíèê êàê áû ïåðåðåçûâàë ñîáîé ýòè ëèíèè, ïîëó÷àåòñÿ â ïðîâîäíèêå îñîáîå ÿâëåíèå: â íåì îáðàçóåòñÿ ýëåêòðîäâèæóùàÿ (èëè ýëåêòðîâîçáóäèòåëüíàÿ) ñèëà, êîòîðàÿ ìîæåò îáðàçîâàòü ýëåêòðè÷åñêèé òîê. Ýòî ÿâëåíèå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îòêðûòóþ Ôàðàäååì èíäóêöèþ òîêà. Íà îñíîâàíèè ðàçíîîáðàçíûõ îïûòîâ Ôàðàäåé âûâåë çàêîí èíäóêöèè, âïîñëåäñòâèè äîêàçàííûé òåîðåòè÷åñêè Ìàêñâåëëîì è âïîëíå ïîäòâåðæäåííûé ìíîãèìè òî÷íûìè îïûòíûìè èññëåäîâàíèÿìè. Ýëåêòðîäâèæóùàÿ ñèëà èíäóêöèè, ÿâëÿþùàÿñÿ â êàêîé-ëèáî ìîìåíò âðåìåíè â êàæäîé ÷àñòè ïðîâîäíèêà, äâèæóùåãîñÿ â ìàãíèòíîì ïîëå, ïðîïîðöèîíàëüíà ÷èñëó ñèëîâûõ ëèíèé, ïåðåðåçûâàåìûõ ýòîé ÷àñòüþ ïðîâîäíèêà — ÷èñëó, ðàññ÷èòàííîìó (ïî ïðîïîðöèîíàëüíîñòè) íà åäèíèöó âðåìåíè. Íàïðàâëåíèå èíäóêöèîííîãî òîêà, êîòîðûé îò ýòîé ýëåêòðîäâèæóùåé ñèëû ìîæåò ïîÿâèòüñÿ â äâèæóùåéñÿ ÷àñòè ïðîâîäíèêà, òàêæå âïîëíå îïðåäåëåííîå. Âåñüìà ëåãêî çàïîìèíàåòñÿ ñëåäóþùåå ïðàâèëî äëÿ ýòîãî. Âîîáðàçèì ñåáÿ ïëûâóùèì ïî íàïðàâëåíèþ ñèëîâûõ ëèíèé ñ ëèöîì, îáðàùåííûì â ñòîðîíó äâèæåíèÿ ïðîâîäíèêà, — ýëåêòðè÷åñêèé òîê, ïîÿâëÿþùèéñÿ îò èíäóêöèè â ðàññìàòðèâàåìîé ÷àñòè ïðîâîäíèêà, áóäåò êàçàòüñÿ ïðîèñõîäÿùèì ñëåâà íàïðàâî. Ýëåêòðîäâèæóùàÿ ñèëà èíäóêöèè, ïîÿâëÿþùàÿñÿ âî âñåì ïðîâîäíèêå, âûðàæàåòñÿ ñóììîé ýëåêòðîäâèæóùèõ ñèë, âîçíèêàþùèõ â îòäåëüíûõ ÷àñòÿõ åãî. Ñëàãàåìûå â ýòîé ñóììå ìîãóò èìåòü ïîëîæèòåëüíûå èëè îòðèöàòåëüíûå çíàêè, ñìîòðÿ ïî òîìó, êàêîå íàïðàâëåíèå ïî îòíîøåíèþ êî âñåìó ïðîâîäíèêó èìååò òîê, âîçáóæäàåìûé â îòäåëüíîñòè êàæäîé èç ýòèõ ñëàãàåìûõ ýëåêòðîäâèæóùèõ ñèë. Ïðåäñòàâèì ñåáå, ÷òî èìååòñÿ êàêîé-ëèáî ïîäêîâîîáðàçíûé ìàãíèò èëè ýëåêòðîìàãíèò. Ïðèñîåäèíèì ê êîíöàì ýòîãî ìàãíèòà îñîáûå æåëåçíûå íàêëàäêè, îáðàùåííûå äðóã ê äðóãó âîãíóòûìè öèëèíäðè÷åñêèìè ïîâåðõíîñòÿìè. Ïîìåñòèì âíóòðè ìåæäó ýòèìè ïîëþñíûìè íàêëàäêàìè êîëüöî èëè ïîëûé öèëèíäð èç æåëåçà (ñì. ðèñ. 1). Ðèñ. 1.  ïðîñòðàíñòâå ìåæäó ïîëþñíûìè ïîâåðõíîñòÿìè ìàãíèòà è ïîìåùåííûì æåëåçíûì öèëèíäðîì ñèëîâûå ìàãíèòíûå ëèíèè ïðåäñòàâÿò ñîáîé ïî÷òè ïàðàëëåëüíûå ïðÿìûå ëèíèè, íàïðàâëÿþùèåñÿ èç êîíöîâ ìàãíèòà â æåëåçî öèëèíäðà. Íà ðèñ. 2 âèäíî äåéñòâèòåëüíîå ðàñïðåäåëåíèå æåëåçíûõ îïèëîê â òàêîì ïðîñòðàíñòâå, ðàñïîëàãàþùèõñÿ, êàê óæå ñêàçàíî âûøå, ïî ñèëîâûì ëèíèÿì. Ðèñ. 2. Ïðèâåäåì æåëåçíûé öèëèíäð âî âðàùåíèå îêîëî åãî îñè. Ïðè òàêîì äâèæåíèè îêîëî ñâîåé îñè ïðè âñÿêîì óãëå ïîâîðîòà öèëèíäð áóäåò îäèíàêîâî ðàñïîëîæåí ïî îòíîøåíèþ ê ìàãíèòó, à ïîòîìó äâèæåíèå ýòîãî öèëèíäðà íå ïîâëèÿåò íà ðàçìåùåíèå è ôîðìó ñèëîâûõ ìàãíèòíûõ ëèíèé â ïðîñòðàíñòâå ìåæäó ïîëþñíûìè ïîâåðõíîñòÿìè ìàãíèòà è æåëåçíûì öèëèíäðîì. Ïóñòü æåëåçíûé öèëèíäð áóäåò îáìîòàí ìåäíîé ïðîâîëîêîé òàê, ÷òî îòäåëüíûå îáîðîòû ïðîâîëîêè íå ïðèêàñàþòñÿ äðóã ê äðóãó è ðàñïîëîæåíû îäèíàêîâî âîêðóã öèëèíäðà. Êîíöû ïðîâîëîêè òàêîé êîëüöåâîé îáìîòêè ïóñòü áóäóò ñïàÿíû âìåñòå. Ïîìåñòèì òàêîé îêðóæåííûé ïðîâîëîêîé öèëèíäð (èëè êîëüöî) ìåæäó ïîëþñíûìè ïîâåðõíîñòÿìè ìàãíèòà è çàñòàâèì äâå ìåäíûå ïðóæèíêè êàñàòüñÿ ïðîâîëîêè îáìîòêè â äâóõ ìåñòàõ, ðàñïîëîæåííûõ â ïëîñêîñòè, ïåðïåíäèêóëÿðíîé ê íàïðàâëåíèþ ñèëîâûõ ìàãíèòíûõ ëèíèé (ñì. ðèñ. 1). Êîãäà òàêîé öèëèíäð áóäåò ïðèâåäåí âî âðàùåíèå îêîëî ñîáñòâåííîé ñâîåé îñè, â êàæäîì îáîðîòå êîëüöåâîé îáìîòêè âíåøíÿÿ ÷àñòü, ò. å. ÷àñòü ïðîâîëîêè, íàõîäÿùàÿñÿ íà âíåøíåé ïîâåðõíîñòè öèëèíäðà, áóäåò ïåðåðåçûâàòü ñèëîâûå ëèíèè, âîîáðàæàåìûå â ïðîñòðàíñòâå ìåæäó ìàãíèòîì è ñåðäå÷íèêîì îáìîòêè.  êàæäîé òàêîé ÷àñòè îáìîòêè áóäåò âîçíèêàòü èíäóêöèÿ òîêà. Ïðèìåíèâ ê äàííîìó ñëó÷àþ âûøåïðèâåäåííûé çàêîí èíäóêöèè, ìû ïðèäåì ê çàêëþ÷åíèþ, ÷òî âî âñåõ îáîðîòàõ êàæäîé ïîëîâèíû êîëüöåâîé îáìîòêè (ìåæäó äâóìÿ ïðóæèíêàìè) âî âñÿêèé ìîìåíò âðåìåíè èíäóêöèÿ ðàçâèâàåò ýëåêòðîäâèæóùóþ (ýëåêòðîâîçáóäèòåëüíóþ) ñèëó, îáðàçóþùóþ òîê ïî îäíîìó íàïðàâëåíèþ. Ýòî íàïðàâëåíèå, îäíàêî, ïðîòèâîïîëîæíî â îáåèõ ïîëîâèíàõ îáìîòêè. Èòàê, â îáåèõ ïîëîâèíàõ îáìîòêè âðàùàþùåãîñÿ öèëèíäðà ýëåêòðîäâèæóùèå ñèëû, ïîÿâëÿþùèåñÿ â îòäåëüíûõ îáîðîòàõ, ñëàãàþòñÿ äðóã ñ äðóãîì è ïîñûëàþò ïî îäíîìó íàïðàâëåíèþ òîê â ïðîâîäíèê, ïîìåùåííûé ìåæäó äâóìÿ ïðóæèíêàìè. Îáå ïîëîâèíû îáìîòêè âðàùàþùåãîñÿ öèëèíäðà óïîäîáëÿþòñÿ ïî îòíîøåíèþ ê ýòîìó ïðîâîäíèêó äâóì ãàëüâàíè÷åñêèì ýëåìåíòàì èëè áàòàðåÿì (ñì. Áàòàðåÿ ãàëüâàíè÷åñêàÿ), ñîåäèíåííûì äðóã ñ äðóãîì ïàðàëëåëüíî. Íà îñíîâàíèè âûøåïðèâåäåííîãî çàêîíà èíäóêöèè íåòðóäíî ïîêàçàòü, ÷òî ýëåêòðîäâèæóùàÿ ñèëà, âîçíèêàþùàÿ ïðè âðàùåíèè ïîêðûòîãî êîëüöåâîé îáìîòêîé æåëåçíîãî öèëèíäðà (èëè êîëüöà) ìåæäó ïîëþñíûìè ïîâåðõíîñòÿìè ìàãíèòà è îáðàçóþùàÿ òîê â ïðîâîäíèêå, êîòîðûé ïîìåùàåòñÿ ìåæäó ïðóæèíêàìè, íàæèìàþùèìè íà îáìîòêó, óâåëè÷èâàåòñÿ âìåñòå ñ ÷èñëîì îáîðîòîâ öèëèíäðà â åäèíèöó âðåìåíè, âìåñòå ñ ÷èñëîì îáîðîòîâ ïðîâîëîêè â îáìîòêå, äëèíîé öèëèíäðà è âåëè÷èíîé íàïðÿæåíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ, âîçáóæäàåìîãî ìàãíèòîì â ïðîñòðàíñòâå ìåæäó ïîëþñíûìè ïîâåðõíîñòÿìè è ñåðäå÷íèêîì îáìîòêè, ò. å. æåëåçíûì öèëèíäðîì (èëè êîëüöîì). Îïèñàííûé ïðèáîð, ïîçâîëÿþùèé ïîëó÷èòü ýëåêòðè÷åñêèé òîê çà ñ÷åò ðàáîòû, êîòîðàÿ çàòðà÷èâàåòñÿ íà âðàùåíèå ìåæäó ïîëþñíûìè ïîâåðõíîñòÿìè ìàãíèòà îáìîòàííîãî óêàçàííûì îáðàçîì æåëåçíîãî öèëèíäðè÷. èëè êîëüöåâîãî ñåðäå÷íèêà, è ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ìàãíèòîýëåêòðè÷åñêóþ ìàøèíó Ãðàììà. Ðàáîòà, íåîáõîäèìàÿ äëÿ ïðèâåäåíèÿ âî âðàùåíèå ïîäîáíîãî îáìîòàííîãî ïðîâîëîêîé æåëåçíîãî ñåðäå÷íèêà, èçìåíÿåòñÿ âìåñòå ñ èçìåíåíèåì ñèëû ïîëó÷àþùåãîñÿ òîêà. (Ïðè ñóùåñòâîâàíèè òîêà â îáìîòêå ÿâëÿåòñÿ ïðîòèâîäåéñòâèå âðàùåíèþ ýòîé îáìîòêè âñëåäñòâèå âëèÿíèÿ, êîòîðîå îêàçûâàåò ìàãíèòíîå ïîëå íà ïðîâîäíèêè ñ òîêîì). Ðàíüøå ìàøèíû Ãðàììà, ò. å. ðàíüøå óïîòðåáëåíèÿ ìåæäó ïîëþñíûìè ïîâåðõíîñòÿìè ìàãíèòà ïîäîáíîãî îáìîòàííîãî æåëåçíîãî öèëèíäðà èëè êîëüöà, ñóùåñòâîâàëè óæå äðóãèå ìàãíèòîýëåêòðè÷åñêèå ìàøèíû, â êîòîðûõ òî÷íî òàê æå âîçáóæäàëàñü ýëåêòðîäâèæóùàÿ ñèëà èíäóêöèè âî âðàùàþùèõñÿ âáëèçè êîíöîâ ìàãíèòà îñîáûõ êàòóøêàõ, ïðèãîòîâëåííûõ èç ïðîâîëîêè, íàìîòàííîé íà æåëåçíûå ñòåðæíè èëè ïó÷êè æåëåçíûõ ïðîâîëîê. Ïåðâàÿ ïîäîáíàÿ ìàãíèòîýëåêòðè÷åñêàÿ ìàøèíà áûëà óñòðîåíà Ïèêñèè â 1832 ã.  ýòîé ìàøèíå âðàùàëñÿ ñîáñòâåííî ñàì ìàãíèò, êàòóøêè æå îñòàâàëèñü íåïîäâèæíû; à èìåííî, ñòàëüíîé ïîäêîâîîáðàçíûé ìàãíèò ñ ïîëþñàìè, îáðàùåííûìè êâåðõó, âðàùàëñÿ îêîëî âåðòèêàëüíîé îñè, ïðîõîäèâøåé ïîñðåäèíå ìåæäó äâóìÿ åãî ïîëîâèíàìè, íàä êîíöàìè ìàãíèòà ïîìåùàëèñü äâå íåïîäâèæíûå êàòóøêè. Íà îñíîâàíèè âûøåïðèâåäåííîãî çàêîíà èíäóêöèè ìîæíî âèäåòü, ÷òî ïðè äâèæåíèè ìàãíèòà ïîä ýòèìè êàòóøêàìè â êàæäîé èç íèõ äîëæíà ðàçâèâàòüñÿ ýëåêòðîäâèæóùàÿ ñèëà èíäóêöèè. Íî ýòà ýëåêòðîäâèæóùàÿ ñèëà âî âñÿêèé ìîìåíò èìååò ïðÿìî ïðîòèâîïîëîæíûå íàïðàâëåíèÿ â îáåèõ êàòóøêàõ è, êðîìå òîãî, â òîé è äðóãîé êàòóøêå íå îñòàåòñÿ ïîñòîÿííîé âî âðåìÿ ïîëíîãî îáîðîòå ìàãíèòà.  êàæäîé êàòóøêå îíà èçìåíÿåòñÿ îò íóëÿ äî íàèáîëüøåé âåëè÷èíû, êîãäà îäèí êîíåö ìàãíèòà ïðè ñâîåì äâèæåíèè îò ïîëîæåíèÿ íåïîñðåäñòâåííî ïîä êàòóøêîé ïåðåõîäèò â ïîëîæåíèå, îòñòîÿùåå îò ïåðâîãî íà 90°; îíà ñíîâà óìåíüøàåòñÿ äî 0, êîãäà ýòîò êîíåö ïîäõîäèò ïîä âòîðóþ êàòóøêó, à ïîä ðàññìàòðèâàåìóþ êàòóøêó ïîäõîäèò äðóãîé ïîëþñ. Ïðè äàëüíåéøåì âðàùåíèè ìàãíèòà, ò. å. ïðè âòîðîé ïîëîâèíå åãî îáîðîòà, íàïðàâëåíèå ýëåêòðîäâèæóùåé ñèëû èíäóêöèè â òîé è äðóãîé êàòóøêå äåëàåòñÿ ïðÿìî ïðîòèâîïîëîæíîå. Òîê, ïîëó÷àþùèéñÿ îò òàêîé ìàøèíû â êàêîì-ëèáî ïðîâîäíèêå, íå áóäåò ìåíÿòü ñâîåãî íàïðàâëåíèÿ òîëüêî â òîì ñëó÷àå, êîãäà âìåñòå ñ ìàãíèòîì âðàùàåòñÿ îñîáûé ïðèáîð, òàê íàçûâàåìûé êîììóòàòîð, ïîñðåäñòâîì êîòîðîãî â ñîîòâåòñòâóþùèå ìîìåíòû ïåðåìåíÿåòñÿ ñîåäèíåíèå êîíöîâ ïðîâîäíèêà ñ êîíöàìè ïðîâîëîêè êàòóøåê. Íî, ïðè ïîñòîÿíñòâå íàïðàâëåíèÿ, òîê îñòàåòñÿ âñå-òàêè íåïðåðûâíî ìåíÿþùèìñÿ ïî ñâîåé ñèëå. Òàêàÿ ìàøèíà, ñëåäîâàòåëüíî, äàåò òîê âîëíèñòûé, ÷òî ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé áîëüøîå íåóäîáñòâî âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ. Ñàìî îòíîñèòåëüíîå ðàçìåùåíèå ïîëþñíûõ ïîâåðõíîñòåé ìàãíèòà è êàòóøåê â ìàøèíå Ïèêñèè íå îòâå÷àåò óñëîâèÿì ïîëó÷åíèÿ íàèáîëüøåé ýëåêòðîäâèæóùåé ñèëû èíäóêöèè â äàííîé êàòóøêå ïðè äàííîì ìàãíèòå. Ïðè ïîìåùåíèè êàòóøåê íàä êîíöàìè ìàãíèòà ÷èñëî ñèëîâûõ ëèíèé, ïåðåðåçûâàåìûõ ïðîâîëîêîé êàòóøåê, íå ïîëó÷àåòñÿ íàèáîëüøèì, à ñëåäîâàòåëüíî, íå ïîëó÷àåòñÿ è íàèáîëüøåé âîçìîæíîé ýëåêòðîäâèæóùåé ñèëû. Ýòî çàìå÷àíèå, êàñàþùååñÿ ìàøèíû Ïèêñèè, îòíîñèòñÿ è êî ìíîãèì äðóã. ìàãíèòîýëåêòðè÷åñêèì ìàøèíàì, êîòîðûå áûëè óñòðîåíû ïîçæå. Âïëîòü äî 1870 ã. íè îäíà èç ñóùåñòâîâàâøèõ ìàøèí äàæå ïðè óïîòðåáëåíèè âìåñòî ñòàëüíûõ ìàãíèòîâ áîëåå ñèëüíûõ ýëåêòðîìàãíèòîâ íå äàâàëà âîçìîæíîñòè ïîëó÷àòü ìàëî èçìåíÿþùèéñÿ ïî ñèëå òîê. Òîëüêî â ýòîì ãîäó, áëàãîäàðÿ óïîòðåáëåíèþ Ãðàììîì âûøåîïèñàííîãî æåëåçíîãî öèëèíäðà (èëè êîëüöà), îáìîòàííîãî ïðîâîëîêîé è ïîìåùåííîãî ìåæäó êîíöàìè ýëåêòðîìàãíèòà, íàìàãíè÷èâàþùåãîñÿ òåì æå òîêîì, êîòîðûé ðàçâèâàåòñÿ âî âðàùàþùåéñÿ îáìîòêå, âïåðâûå ïîÿâèëàñü ýëåêòðîìàãíèòîýëåêòðè÷åñêàÿ ìàøèíà, ñïîñîáíàÿ äàâàòü ïî÷òè âïîëíå ïîñòîÿííûé òîê. Æåëåçíûé, öèëèíäðè÷åñêèé èëè èìåþùèé ôîðìó êîëüöà ñåðäå÷íèê, îêðóæåííûé êîëüöåâîé ïðîâîëî÷íîé îáìîòêîé, ò. å. òàê íàçûâàåìîå êîëüöî Ãðàììà, ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé èçîáðåòåíèå, ïîëîæèâøåå íà÷àëî âñåé ñîâðåìåííîé ýëåêòðîòåõíèêå. Ñîáñòâåííî òàêàÿ æå êîëüöåâàÿ îáìîòêà íà æåëåçíîì êîëüöå, êàê è ó Ãðàììà, áûëà ñäåëàíà åùå â 1865 ã. ïðîô. Ïà÷èíîòòè â åãî ìàëåíüêîì ýëåêòðîìîòîðå. Íî èçîáðåòåíèå Ïà÷èíîòòè íå èìåëî ïðàêòè÷åñêîãî õàðàêòåðà è âåñüìà ìàëî îáðàòèëî íà ñåáÿ âíèìàíèå. Ïðè óïîòðåáëåíèè êîëüöà Ãðàììà ìîæåò ïîëó÷àòüñÿ â öåïè ìàøèíû ïîñòîÿííûé, íå ìåíÿþùèéñÿ ïî ñèëå òîê ïî ñëåäóþùåé ïðè÷èíå. Ïðè áîëüøîì ÷èñëå îáîðîòîâ ïðîâîëîêè â êîëüöå, òà è äðóãàÿ ïîëîâèíà ýòîãî êîëüöà, çàêëþ÷àþùèåñÿ ìåæäó äâóìÿ ïðóæèíêàìè èëè ìåòàëëè÷åñêèìè ùåòêàìè, êàê ýòî èçîáðàæåíî ñõåìàòè÷åñêè íà ðèñ. 1, âî âðåìÿ âðàùåíèÿ êîëüöà ñîõðàíÿþò ïî÷òè íåèçìåííî ñâîå ïîëîæåíèå îòíîñèòåëüíî ñèëîâûõ ëèíèé. Ïðè ýòîì âðàùåíèè ïðîèñõîäèò íåïðåðûâíîå ïåðåðåçàíèå ñèëîâûõ ëèíèé ÷àñòÿìè îáîðîòîâ îáìîòêè êîëüöà, íî â òî æå âðåìÿ, ïî îòíîøåíèþ ê îáùåìó ðàñïðåäåëåíèþ ñèëîâûõ ëèíèé, ïðîèñõîäèò íåïðåðûâíàÿ çàìåíà îäíîãî îáîðîòà äðóãèì: êàæäûé îáîðîò çàíèìàåò ìåñòî, ïðåæäå ïðèíàäëåæàâøåå ñîñåäíåìó. Ýëåêòðîäâèæóùàÿ ñèëà, ÿâëÿþùàÿñÿ âî âñåé ïîëîâèíå êîëüöà, îñòàåòñÿ ïîñòîÿííîé â òå÷åíèå ïîëíîãî îáîðîòà êîëüöà îêîëî åãî îñè. Êîëüöà Ãðàììà, óïîòðåáëÿþùèåñÿ íà ñàìîì äåëå â ìàøèíàõ, óñòðîåíû èíà÷å, ÷åì òîëüêî ÷òî îïèñàíî. Ôèã. 5 (íà òàáë.) ïîêàçûâàåò, êàê â äåéñòâèòåëüíîñòè óñòðàèâàþòñÿ ïîäîáíûå êîëüöà. Æåëåçíûé ñåðäå÷íèê êîëüöà ïðèãîòàâëèâàåòñÿ èç òîíêèõ æåëåçíûõ ïðîâîëîê, ïîêðûòûõ íà ïîâåðõíîñòè îêàëèíîé è, êðîìå òîãî, åùå ñëîåì ëàêà. Ðàñïîëîæåíèå ïðîâîëîê, êàê ýòî âèäíî íà ðèñóíêå â ðàçðåçå êîëüöà, òàêîâî, ÷òî ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå ñåðäå÷íèêà ïåðïåíäèêóëÿðíî íàïðàâëåíèþ ýòèõ ïðîâîëîê; â ýòîì ñå÷åíèè îòäåëüíûå ïðîâîëîêè îòäåëÿþòñÿ äðóã îò äðóãà ñëîÿìè îêàëèíû è ëàêà, à ïîòîìó âíóòðè ìàññû æåëåçà íå ìîãóò îáðàçîâûâàòüñÿ èíäóêöèîííûå òîêè, íàïðàâëåíèå êîòîðûõ ñîâïàäàåò ñ ïëîñêîñòÿìè ïîïåðå÷íèêà ñåðäå÷íèêà (òîêè Ôóêî) è êîòîðûå ïðîèçâîäÿò âðåäíîå âëèÿíèå íà äåéñòâèå ìàøèíû. Êîëüöåâàÿ îáìîòêà èç èçîëèðîâàííîé ìåäíîé ïðîâîëîêè ïîäðàçäåëÿåòñÿ íà îòäåëüíûå ÷àñòè (36 èëè áîëåå), íàõîäÿùèåñÿ îäíàêî â ìåòàëëè÷åñêîì ñîåäèíåíèè äðóã ñ äðóãîì òàê, ÷òî âñå ýòè îòäåëüíûå ÷àñòè îáìîòêè âìåñòå ïðåäñòàâëÿþò ñïëîøíîé, íåðàçðûâíûé ïðîâîäíèê. Îò êàæäîãî ìåñòà, ãäå îäíà ÷àñòü îáìîòêè ñîåäèíÿåòñÿ ñî ñëåäóþùåé, èäåò ïðîâîëîêà ê ìåäíîé ïëàñòèíêå, îáîçíà÷åííîé íà ðèñóíêå áóêâîé R. Òàêèõ ïëàñòèíîê ñòîëüêî, ñêîëüêî ïîäðàçäåëåíèé â êîëüöåâîé îáìîòêå. Âñå ïëàñòèíêè èçîëèðîâàíû äðóã îò äðóãà èëè àñáåñòîì, èëè âóëêàíèçèðîâàííîé ôèáðîé, èëè èíîãäà ïîëîñêàìè ñëþäû, è ðàñïîëîæåíû òàê, ÷òî ñîñòàâëÿþò ñîáîé ïîëûé öèëèíäð. Ýòîò öèëèíäð, èëè êîëëåêòîð, ïîìåùàåòñÿ íà òîé æå îñè, íà êîòîðîé óêðåïëåíî ñàìî êîëüöî Ãðàììà, à ïîòîìó è âðàùàåòñÿ îäíîâðåìåííî âìåñòå ñ ýòèì êîëüöîì. Íà âíåøíþþ ïîâåðõíîñòü êîëëåêòîðà íàæèìàþò äâå ìåòàëëè÷åñêèå ùåòêè ïîäîáíî òîìó, êàê ýòî ñõåìàòè÷åñêè ïîêàçàíî íà ðèñ. 1. Íåòðóäíî âèäåòü, ÷òî óïîòðåáëåíèå îïèñàííîãî êîëëåêòîðà ñ ïðèêàñàþùèìèñÿ ê íåìó äâóìÿ ïðîâîäÿùèìè ùåòêàìè äàåò âîçìîæíîñòü ïðè âðàùåíèè êîëüöà â ìàãíèòíîì ïîëå ïîëó÷àòü â ïðîâîäíèêå ìåæäó ýòèìè ùåòêàìè ïîäîáíûé æå ìàëî èçìåíÿþùèéñÿ â ñèëå òîê, êàê ýòî áóäåò è â ñëó÷àå íåïîñðåäñòâåííîãî ïðèêîñíîâåíèÿ ùåòîê ê ïðîâîëîêàì ñàìîé îáìîòêè (â ìàøèíàõ Ñèìåíñà, íîñÿùèõ íàçâàíèå " Êîëüöåâûå Äèíàìî-ìàøèíà", ùåòêè è ïðèêàñàþòñÿ ê ñòåðæíÿì, ñîñòàâëÿþùèì ÷àñòü îáìîòêè ñàìîãî êîëüöà). Âî âðåìÿ äåéñòâèÿ ìàøèíû ïîëîæåíèå ìåñò ïðèêîñíîâåíèÿ ùåòîê ê êîëëåêòîðó íå äîëæíî ñîâïàäàòü ñ ïëîñêîñòüþ, ïåðïåíäèêóëÿðíîé ê ëèíèè, ñîåäèíÿþùåé ñîáîé ñåðåäèíû ïîëþñíûõ ïîâåðõíîñòåé, êàê ýòî ñõåìàòè÷åñêè èçîáðàæåíî íà ðèñ 1. Ïðè÷èíà ýòîìó òà, ÷òî ïîëîæåíèå ùåòîê íà êîëëåêòîðå îáÿçàòåëüíî äîëæíî íàõîäèòüñÿ â ïëîñêîñòè, áëèçêî ïåðïåíäèêóëÿðíîé ê íàïðàâëåíèþ ñèëîâûõ ëèíèé. Òîëüêî ïðè ýòîì óñëîâèè îáå ïîëîâèíû êîëüöåâîé îáìîòêè áóäóò ñèììåòðè÷íû îòíîñèòåëüíî ýòèõ ëèíèé è, êðîìå òîãî, òîëüêî â ýòîì ñëó÷àå íå áóäåò ðàçâèâàòüñÿ ýëåêòðîäâèæóùàÿ ñèëà èíäóêöèè â òåõ îáîðîòàõ ïðîâîëîêè, êîòîðûå ñîåäèíÿþòñÿ ñ ïëàñòèíêàìè êîëëåêòîðà, ïîäõîäÿùèìè ïîä ùåòêè, âñëåäñòâèå ÷åãî, ïðè ñäâèãàíèè ùåòêè ñ îäíîé ïëàñòèíêè íà äðóãóþ, íå áóäåò îáðàçîâûâàòüñÿ èñêðà îò äåéñòâèÿ ñàìîèíäóêöèè â ýòèõ îáîðîòàõ. Íàïðàâëåíèå æå ñèëîâûõ ìàãíèòíûõ ëèíèé èçìåíÿåòñÿ âî âðåìÿ äåéñòâèÿ ìàøèíû. Ïîÿâëÿþùèéñÿ â îáìîòêå êîëüöà òîê ñàì âîçáóæäàåò ìàãíèòíîå ïîëå, êîòîðîå ñëàãàåòñÿ ñ ìàãíèòíûì ïîëåì îò ýëåêòðîìàãíèòà, â ðåçóëüòàòå ÷åãî è ïðîèñõîäèò íåêîòîðîå èçìåíåíèå â íàïðàâëåíèè ñèëîâûõ ëèíèé. Ðèñ. 2-bis. ïîêàçûâàåò ðàñïîëîæåíèå æåëåçíûõ îïèëîê â ïðîñòðàíñòâå ìåæäó ïîëþñíûìè ïîâåðõíîñòÿìè è ñåðäå÷íèêîì êîëüöà, êîãäà â îáìîòêå êîëüöà ðàçâèâàåòñÿ òîê. Ðèñ. 2-bis. Êðîìå èçìåíåíèÿ â íàïðàâëåíèè ñèëîâûõ ëèíèé, åùå è äðóãîå îáñòîÿòåëüñòâî, à èìåííî íåêîòîðîå çàïàçäûâàíèå â ðàçâèòèè ýëåêòðîäâèæóùåé ñèëû èíäóêöèè â îáìîòêå êîëüöà âñëåäñòâèå ÿâëåíèÿ ñàìîèíäóêöèè â ïîñëåäíåì, çàñòàâëÿåò óñòàíàâëèâàòü ïðèêîñíîâåíèÿ ùåòîê ê êîëëåêòîðó ïîä íåêîòîðûì óãëîì ê ïëîñêîñòè, ñîñòàâëÿþùåé ïðÿìîé óãîë ñ ëèíèåé, êîòîðàÿ ñîåäèíÿåò ñîáîé ñåðåäèíû ïîëþñíûõ ïîâåðõíîñòåé. Ùåòêè ïðèõîäèòñÿ îò ýòîé ïëîñêîñòè ïåðåäâèãàòü íà íåêîòîðûé óãîë â ñòîðîíó äâèæåíèÿ êîëüöà. Óãîë ïîäîáíîãî ïåðåäâèæåíèÿ ùåòîê èçìåíÿåòñÿ âìåñòå ñ èçìåíåíèåì ñèëû òîêà â êîëüöå. Íàáëþäàþùèé çà ðàáîòîé ìàøèíû ïîâîðà÷èâàåò ùåòêè, êîòîðûå äëÿ ýòîãî óêðåïëÿþòñÿ íà îñîáîì ðû÷àãå, âðàùàþùåìñÿ îêîëî êîëëåêòîðà, äî òåõ ïîð, ïîêà ïî÷òè ñîâñåì íå ïðåêðàòÿòñÿ èñêðû ìåæäó ùåòêàìè è ïëàñòèíêàìè êîëëåêòîðà. Íåïðàâèëüíîå ïîëîæåíèå ùåòîê ïðîèçâîäèò ïîð÷ó (îáãîðàíèå) êîëëåêòîðà. Èç âûøåïðèâåäåííîãî çàêîíà èíäóêöèè âèäíî, ÷òî ýëåêòðîäâèæóùàÿ ñèëà, ïîÿâëÿþùàÿñÿ â êîëüöå Ãðàììà, óâåëè÷èâàåòñÿ âìåñòå ñ âîçðàñòàíèåì íàïðÿæåíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ, â êîòîðîì ïðîèñõîäèò âðàùåíèå êîëüöà. Ïðè óïîòðåáëåíèè ñòàëüíûõ ïîäêîâîîáðàçíûõ ìàãíèòîâ äîâîëüíî òðóäíî ïîëó÷èòü î÷åíü ñèëüíîå ìàãíèòíîå ïîëå. Íåñðàâíåííî âûãîäíåå â ýòîì îòíîøåíèè ïîëüçîâàòüñÿ ýëåêòðîìàãíèòàìè. Äëÿ âîçáóæäåíèÿ íàìàãíè÷èâàíèÿ ýòèõ ýëåêòðîìàãíèòîâ íåò íàäîáíîñòè ïîëüçîâàòüñÿ êàêèì-íèáóäü ïîñòîðîííèì èñòî÷íèêîì òîêà. Òîê, ðàçâèâàþùèéñÿ â ñàìîé ìàøèíå, ìîæåò ñëóæèòü äëÿ ýòîé öåëè.  ñàìîì äåëå, â íàèáîëåå ìÿãêîì æåëåçå, åñëè òîëüêî îíî ïîäâåðãàëîñü íàìàãíè÷èâàíèþ, âñåãäà îñòàþòñÿ çàìåòíûå ñëåäû ìàãíåòèçìà; íî è áåç ïðåäâàðèòåëüíîãî íàìàãíè÷èâàíèÿ æåëåçî ïðîÿâëÿåò ïðèçíàêè ìàãíåòèçìà âñëåäñòâèå äåéñòâèÿ, êîòîðîå îêàçûâàåò íà íåãî çåìíîé ìàãíåòèçì. À ïîýòîìó ìåæäó ïîëþñíûìè ïîâåðõíîñòÿìè ýëåêòðîìàãíèòà è ñåðäå÷íèêîì âðàùàþùåéñÿ îáìîòêè, äàæå ïðè îòñóòñòâèè òîêà â êàòóøêàõ ýëåêòðîìàãíèòà, âñå-òàêè ñóùåñòâóåò ìàãíèòíîå ïîëå, õîòÿ è î÷åíü ñëàáîãî íàïðÿæåíèÿ. Ïðè ïðèâåäåíèè â äâèæåíèå îáìîòêè â íåé âîçáóæäàåòñÿ èíäóêöèÿ, êîòîðàÿ è ìîæåò îáðàçîâàòü òîê, íóæíûé äëÿ íàìàãíè÷èâàíèÿ ýëåêòðîìàãíèòîâ.  1867 ã. âïåðâûå Âåðíåð Ñèìåíñ óñòðîèë ìàøèíó, â êîòîðîé ìàãíèòíîå ïîëå îáðàçîâàëîñü ýëåêòðîìàãíèòîì, êîò. íàìàãíè÷èâàëñÿ òîêîì, ïîëó÷àþùèìñÿ îò ñàìîé ìàøèíû.  òàêîé ñàìîâîçáóæäàþùåéñÿ ìàøèíå ýëåêòðè÷åñêèé òîê ÿâëÿåòñÿ íåïîñðåäñòâåííî çà ñ÷åò ìåõàíè÷åñêîé ðàáîòû, çàòðà÷èâàåìîé äëÿ ïðèâåäåíèÿ â äâèæåíèå îáìîòêè ìåæäó êîíöàìè ýëåêòðîìàãíèòà. Â. Ñèìåíñ íàçâàë ïîäîáíóþ ìàøèíó Äèíàìî-ìàøèíà-ýëåêòðè÷åñêîé.  íàñòîÿùåå âðåìÿ áîëåå ñîêðàùåííîå íàçâàíèå "Äèíàìî" ïðèëàãàåòñÿ êî âñåì ìàøèíàì, âîçáóæäàþùèì ýëåêòðè÷åñêèé òîê ïðè âðàùåíèè èõ ïîäâèæíîé ÷àñòè, îäèíàêîâî — íàìàãíè÷èâàþòñÿ ëè èõ ýëåêòðîìàãíèòû òîêîì, ïîÿâëÿþùèìñÿ â ñàìîé ìàøèíå, èëè óïîòðåáëÿþòñÿ äëÿ ýòîãî îòäåëüíûå èñòî÷íèêè òîêà. Ñóùåñòâóþò òðè ðîäà Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèí ñ ñàìîâîçáóæäåíèåì: Äèíàìî-ìàøèíà ñ ïîñëåäîâàòåëüíûì âîçáóæäåíèåì (îáû÷íûå Äèíàìî-ìàøèíà), Äèíàìî-ìàøèíà ñ îòâåòâëåííûì âîçáóæäåíèåì (øóíò-Äèíàìî-ìàøèíà) è ñî ñìåøàííûì âîçáóæäåíèåì (êîìïîóíä-Äèíàìî-ìàøèíà).  îáû÷íîé Äèíàìî-ìàøèíà, âåñü òîê, ïîëó÷àþùèéñÿ â ÿêîðå ìàøèíû (ÿêîðåì, èëè àðìàòóðîé, íàçûâàåòñÿ òà ÷àñòü ìàøèíû, â êîòîðîé âîçáóæäàåòñÿ èíäóêöèÿ, ò. å., íàïð., êîëüöî Ãðàììà èëè èíîãî âèäà îáìîòêà ñ æåëåçíûì ñåðäå÷íèêîì), ïðîõîäèò ÷åðåç êàòóøêè ýëåêòðîìàãíèòà. Ôèã. 3 (íà òàáë.) èçîáðàæàåò ñõåìó óñòðîéñòâà ïîäîáíîé ìàøèíû. Ùåòêà êîëëåêòîðà (à) ñîåäèíåíà ñ îäíèì êîíöîì ïðîâîëîêè êàòóøåê ýëåêòðîìàãíèòà. Äðóãàÿ ùåòêà êîëëåêòîðà (b) è äðóãîé êîíåö ïðîâîëîêè êàòóøåê ýëåêòðîìàãíèòà ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé "áîðíû" Äèíàìî-ìàøèíà, ò. å. ê íèì ïðèñîåäèíÿþòñÿ âíåøíèå ÷àñòè öåïè. Êîãäà ÿêîðü R áóäåò ïðèâåäåí âî âðàùåíèå, òî ïîÿâëÿþùèéñÿ â íåì â ïåðâûå ìîìåíòû ñëàáûé òîê îò äåéñòâèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ, êîòîðîå ñîçäàåòñÿ îñòàòî÷íûì ìàãíåòèçìîì æåëåçà ýëåêòðîìàãíèòà, ïðîõîäÿ ïî îáìîòêå ýëåêòðîìàãíèòà, óñèëèâàåò íàìàãíè÷èâàíèå ïîñëåäíåãî, âñëåäñòâèå ÷åãî ïðîèçâîäèò è óñèëåíèå ñàìîé èíäóêöèè.  ñëåäóþùèå ìîìåíòû âðåìåíè ÷åðåç ýëåêòðîìàãíèò óæå ïðîõîäèò áîëåå ñèëüíûé òîê, îò ÷åãî ïðîäîëæàåò âîçðàñòàòü èíäóêöèÿ. Òàêèì îáðàçîì, ÷åðåç ñðàâíèòåëüíî êîðîòêîå âðåìÿ íàìàãíè÷èâàíèå ýëåêòðîìàãíèòà äîñòèãàåò íåêîòîðîé íàèáîëüøåé âåëè÷èíû è ìàøèíà äàåò òîê, ñèëà êîòîðîãî ñîîòâåòñòâóåò ðàçìåðàì ìàøèíû è ñîïðîòèâëåíèþ íàõîäÿùåéñÿ ìåæäó åå áîðíàìè âíåøíåé ÷àñòè öåïè.  Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèíå ñ îòâåòâëåííûì âîçáóæäåíèåì (øóíò-äèíàìî) èç ÿêîðÿ ìàøèíû íàïðàâëÿåòñÿ â ýëåêòðîìàãíèò òîëüêî ñðàâíèòåëüíî ìàëàÿ ÷àñòü òîêà. Êàòóøêè ýëåêòðîìàãíèòà äëÿ ýòîãî ïðèãîòàâëèâàþòñÿ èç òîíêîé ïðîâîëîêè, íî çàòî ÷èñëî îáîðîòîâ ïðîâîëîêè â íèõ áåðåòñÿ áîëüøîå. Êîíöû îáìîòêè ýëåêòðîìàãíèòà ñîåäèíÿþòñÿ ñî ùåòêàìè êîëëåêòîðà, êîòîðûå ïðåäñòàâëÿþò âìåñòå ñ òåì îêîíå÷íîñòè âíåøíåé öåïè, ò. å. ùåòêè ñîåäèíÿþòñÿ íåïîñðåäñòâåííî ñ "áîðíàìè" Äèíàìî-ìàøèíà Ðèñ. 4 èçîáðàæàåò ñõåìó óñòðîéñòâà øóíò-äèíàìî. Íà ïðàêòèêå òàêèå Äèíàìî-ìàøèíà áîëåå óäîáíû, ÷åì îáû÷íûå. Ñ èçìåíåíèåì ñîïðîòèâëåíèÿ âíåøíåé öåïè äîëæíà èçìåíÿòüñÿ ñèëà òîêà, ïðîõîäÿùåãî ïî ýòîé öåïè è â îáû÷íûõ Äèíàìî-ìàøèíà â òî æå âðåìÿ ïî îáìîòêå ýëåêòðîìàãíèòà, âñëåäñòâèå ÷åãî äîëæíà èçìåíÿòüñÿ âåñüìà çíà÷èòåëüíî ðàçâèâàþùàÿñÿ â ÿêîðå ýòèõ ìàøèí ýëåêòðîäâèæóùàÿ ñèëà èíäóêöèè.  Äèíàìî-ìàøèíà ñ îòâåòâëåííûì âîçáóæäåíèåì, íàïðîòèâ, èçìåíåíèå èíäóêöèè çàâèñèò â ìåíüøåé ñòåïåíè îò ñîïðîòèâëåíèÿ âíåøíåé ÷àñòè öåïè. Ïðè óâåëè÷åíèè ñîïðîòèâëåíèÿ âíåøíåé ÷àñòè öåïè, ò. å. ïðè óìåíüøåíèè ñèëû òîêà, ïîëó÷àþùåãîñÿ îò ìàøèíû, óâåëè÷èâàåòñÿ òà ÷àñòü òîêà, êîòîðàÿ îòâåòâëÿåòñÿ â ýëåêòðîìàãíèò, êàê ýòî ñëåäóåò ïî çàêîíó ðàçâåòâëåíèÿ òîêà. Ðåçóëüòàòîì ýòîãî ìîæåò áûòü ïîëíàÿ êîìïåíñàöèÿ âëèÿíèÿ óâåëè÷åíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ âíåøíåé ÷àñòè öåïè, è ïîòîìó ìàøèíà ïðè âåñüìà ðàçëè÷íûõ ñîïðîòèâëåíèÿõ âíåøíèõ ïðîâîäíèêîâ (ïðè ðàçëè÷íîì ÷èñëå íàêàëèâàåìûõ ëàìïî÷åê) ìîæåò íà ñâîèõ áîðíàõ äàâàòü ïî÷òè îäíó è òó æå ðàçíîñòü ïîòåíöèàëîâ. Îäíàêî, ïðè çíà÷èòåëüíûõ èçìåíåíèÿõ ñîïðîòèâëåíèÿ âíåøíåé ÷àñòè öåïè äëÿ äîñòèæåíèÿ ïîëíîãî ïîñòîÿíñòâà ðàçíîñòè ïîòåíöèàëîâ íà áîðíàõ Äèíàìî-ìàøèíà, ïðèõîäèòñÿ ïðîèçâîäèòü ðåãóëèðîâêó ìàøèíû. Ñ ýòîé öåëüþ âìåñòå ñ îáìîòêîé ýëåêòðîìàãíèòîâ ââîäèòñÿ â îòâåòâëåíèå (øóíò) äèíàìî îñîáûé ðåîñòàò (ñì. ôèã. 4). Èçìåíåíèåì ñîïðîòèâëåíèÿ ýòîãî ðåîñòàòà è ïðîèçâîäèòñÿ ïîäîáíàÿ ðåãóëèðîâêà.  êîìïàóíä-äèíàìî äîñòèãàåòñÿ ïîñòîÿíñòâî ðàçíîñòè ïîòåíöèàëîâ íà áîðíàõ (èëè èíîãäà ïîñòîÿíñòâî ñèëû òîêà âî âíåøíåé ÷àñòè öåïè — ýòî â òàê íàçûâàåìûõ Äèíàìî-ìàøèíà ñ òîêîì ïîñòîÿííîé ñèëû) óïîòðåáëåíèåì äâóõ îáìîòîê â ýëåêòðîìàãíèòå. Îäíà îáìîòêà ïðèãîòàâëèâàåòñÿ èç òîëñòîé ïðîâîëîêè è ñîåäèíÿåòñÿ ñî ùåòêàìè òàê, êàê â îáû÷íûõ Äèíàìî-ìàøèíà, ò. å. ïîìåùàåòñÿ â öåïü ïîñëåäîâàòåëüíî ñ ÿêîðåì; äðóãàÿ îáìîòêà äåëàåòñÿ èç òîíêîé ïðîâîëîêè è ñ áîëüøèì ÷èñëîì îáîðîòîâ. Ýòà îáìîòêà ââîäèòñÿ â îòâåòâëåíèå "ïàðàëëåëüíî" ÿêîðþ (ñèñòåìà Áð¸øà) èëè â îòâåòâëåíèå "ïàðàëëåëüíî" âíåøíåé ÷àñòè öåïè (ñèñòåìà Òîìïñîíà).  òîì è äðóãîì ñëó÷àå íåîáõîäèìû ñîîòâåòñòâåííûå ñîïðîòèâëåíèÿ è ÷èñëî îáîðîòîâ îáåèõ îáìîòîê ýëåêòðîìàãíèòà.  íàñòîÿùåå âðåìÿ êîìïàóíä-äèíàìî óïîòðåáëÿþòñÿ ñðàâíèòåëüíî ðåäêî. Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåíû øóíò-äèíàìî. Êðîìå êîëüöà Ãðàììà, óïîòðåáëÿþòñÿ â Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèíàõ àðìàòóðû è äðóãîé ôîðìû. Ïðîòèâ êîëüöà Ãðàììà ïðèâîäèòñÿ âîçðàæåíèå, ÷òî â íåì ñðàâíèòåëüíî ìàëàÿ ÷àñòü îáìîòêè íåïîñðåäñòâåííî âîñïðèíèìàåò èíäóêöèþ.  ñàìîì äåëå, â êîëüöå Ãðàììà òîëüêî òà ÷àñòü îáìîòêè, êîòîðàÿ íàõîäèòñÿ íà âíåøíåé ïîâåðõíîñòè ñåðäå÷íèêà, ïåðåðåçûâàåò ñèëîâûå ëèíèè. Âî èçáåæàíèå ýòîãî â ìàøèíàõ Ñèìåíñà, Ýäèñîíà è äð. óïîòðåáëÿþòñÿ àðìàòóðû, óñòðîåííûå âïåðâûå Âåðíåðîì Ñèìåíñîì. Ýòî — òàê íàçûâ. àðìàòóðû òèïà "áàðàáàíà Ñèìåíñà". Ôèã. 6 ïîêàçûâàåò ñïîñîá íàìîòêè ïðîâîëîêè íà ñåðäå÷íèê òàêîãî ÿêîðÿ. Ñàì ñåðäå÷íèê ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé öèëèíäð; ïðèãîòîâëåííûé èç êðóæêîâ ëèñòîâîãî æåëåçà, îòäåëåííûõ äðóã îò äðóãà ëèñòàìè áóìàãè è ñæàòûõ ïëîòíî âìåñòå. Îáìîòêà ñîñòàâëÿåòñÿ, êàê è â êîëüöå Ãðàììà, èç íåñêîëüêèõ ÷àñòåé, è êàæäàÿ ÷àñòü îáìîòêè ïðèñîåäèíÿåòñÿ ê ïëàñòèíêå êîëëåêòîðà.  ìàøèíàõ Øóêêåðòà, Ìîðäåé, Ãþëüõåðà è äð. óïîòðåáëÿåòñÿ ÿêîðü â âèäå êîëüöà Ãðàììà, èìåþùåãî áîëüøîé âíåøíèé äèàìåòð è áîëüøóþ òîëùèíó ïî íàïðàâëåíèþ ðàäèóñà, íî î÷åíü ìàëóþ äëèíó ïî íàïðàâëåíèþ îñè. Ýòî òàê íàçûâàåìûé ÿêîðü òèïà "ïëîñêîãî êîëüöà". Ñóùåñòâóþò àðìàòóðû è èíîé ôîðìû: òàê, íàïð., â ìàøèíå Äåðîçüå ÿêîðü èìååò âèä äèñêà, ñîñòàâëÿþùåãîñÿ èç ðàñïîëîæåííûõ îñîáûì îáðàçîì, â âèäå çèãçàãîâ, ìåäíûõ ïðîâîëîê. Ýòîò ÿêîðü ñîâñåì áåç æåëåçíîãî ñåðäå÷íèêà. Åñòü ìàøèíà Ôðèò÷å, â êîòîðîé, íàïðîòèâ, äèñêîâûé ÿêîðü ñîñòàâëÿåòñÿ òîëüêî èç æåëåçíûõ ïðîâîëîê.  ìàøèíå Òîìñîíà è Ãîóñòîíà ÿêîðü èìååò ôîðìó øàðà è ñîñòîèò èç 3 îòäåëüíûõ íàìîòîê, ñîñòàâëÿþùèõ ïëîñêîñòÿìè ñâîèõ îáîðîòîâ äðóã ñ äðóãîì óãîë â 120°. Ôîðìà ýëåêòðîìàãíèòîâ â ðàçëè÷íûõ ìàøèíàõ òàêæå âåñüìà ðàçíîîáðàçíà. Íàèáîëåå ïðîñòóþ ôîðìó èìååò ýëåêòðîìàãíèò â ìàøèíàõ Ñèìåíñà (òèïà II). Ôèã. 8 (òàáë.) ïðåäñòàâëÿåò âíåøíèé âèä òàêèõ ìàøèí. Ôèã. 7 èçîáðàæàåò âíåøíèé âèä íàèáîëåå ñòàðîé Äèíàìî-ìàøèíà Ãðàììà. Ýëåêòðîìàãíèò â íåé ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êàê áû ñîåäèíåíèå îäèíàêîâûìè ïîëþñàìè äâóõ ïîäêîâîîáðàçíûõ ýëåêòðîìàãíèòîâ. Íåñêîëüêî îòëè÷íûé âèä îò ýòîãî èìååò ýëåêòðîìàãíèò â Äèíàìî-ìàøèíà òèïà "Ìàí÷åñòåð" (ôèã. 9). Ìàøèíà "Ìàí÷åñòåð" — îäíà èç íàèáîëåå ñîëèäíî è ïðàâèëüíî óñòðîåííûõ Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèí. Ôèã. 10 ïîêàçûâàåò óñòðîéñòâî Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèí Øóêêåðòà ñ ïëîñêîé àðìàòóðîé.  îïèñàííûõ Äèíàìî-ìàøèíà ìàãíèòíîå ïîëå, â êîòîðîì ïðîèñõîäèò âðàùåíèå ÿêîðÿ, îáðàçóåòñÿ äâóìÿ ïîëþñàìè îäíîãî ýëåêòðîìàãíèòà.  íàñòîÿùåå âðåìÿ äîâîëüíî ÷àñòî óñòðàèâàþòñÿ Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèíû, â êîòîðûõ èìååòñÿ íåñêîëüêî ýëåêòðîìàãíèòîâ. Òàêèå Äèíàìî-ìàøèíà íîñÿò íàçâàíèå "ìíîãîïîëþñíûõ". Ïîäîáíûå Äèíàìî-ìàøèíà ìîæíî ðàññìàòðèâàòü, êàê ñîåäèíåíèå âìåñòå íåñêîëüêèõ "äâóõïîëþñíûõ Äèíàìî-ìàøèíà".  íèõ îáðàçóåòñÿ íåñêîëüêî ìàãíèòíûõ ïîëåé ìåæäó ïîñëåäîâàòåëüíî ðàñïîëîæåííûìè ïî êðóãó ïðîòèâîïîëîæíûìè ïîëþñàìè. Êîëëåêòîð òàêèõ Äèíàìî-ìàøèíà èìååò èëè ñòîëüêî ùåòîê, ñêîëüêî ïîëþñîâ ýëåêòðîìàãíèòîâ, èëè âñåãî äâå, ïðèêàñàþùèåñÿ ê êîëëåêòîðó â ìåñòàõ, óãîë ìåæäó êîòîðûìè ðàâåí óãëó, îáðàçóåìîìó äâóìÿ ïîëþñàìè â ðàñïîëîæåíèè ýòèõ ïîëþñîâ ïî êðóãó. Òàê, íàïð., â ÷åòûðåõïîëþñíîé Äèíàìî-ìàøèíà óãîë ìåæäó ùåòêàìè ðàâíÿåòñÿ 90°.  ïîñëåäíåì ñëó÷àå, ò. å. ïðè óïîòðåáëåíèè òîëüêî äâóõ ùåòîê, íåîáõîäèìî îñîáîå ðàñïîëîæåíèå îáîðîòîâ â îáìîòêå ÿêîðÿ. Ðèñ. 11 èçîáðàæàåò 6-ïîëþñíóþ Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèíó Øóêêåðòà-Ìîðäåé (Âèêòîðèÿ-Äèíàìî-ìàøèíà). Âñåâîçìîæíûå Äèíàìî-ìàøèíà, âåñüìà îòëè÷íûå äðóã îò äðóãà ïî âíåøíåìó âèäó, íî ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ îäíîé è òîé æå öåëè, èìåþò ìåæäó ñîáîé è íå÷òî îáùåå. Ïîìèìî òîãî, ÷òî âî âñåõ Äèíàìî-ìàøèíà äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòîâ áåðóòñÿ òîëñòûå è ïî âîçìîæíîñòè ìåíüøåé äëèíû ñòåðæíè èç íàèáîëåå ìÿãêîãî æåëåçà, ÷åì äîñòèãàåòñÿ áîëüøåå íàïðÿæåíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ, îáìîòêà àðìàòóðû â ìàøèíàõ äåëàåòñÿ âñåãäà âåñüìà íåáîëüøîãî ñîïðîòèâëåíèÿ.  íåêîòîðûõ ìàøèíàõ âìåñòî ïðîâîëîêè äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ àðìàòóð óïîòðåáëÿþòñÿ äàæå òîëñòûå ìåäíûå ïðóòüÿ. Ïðîìåæóòîê ìåæäó ïîëþñíûìè ïîâåðõíîñòÿìè è îáìîòêîé ÿêîðÿ âî âñåõ Äèíàìî-ìàøèíà èìååò âåñüìà íåçíà÷èòåëüíûå ðàçìåðû, íàñòîëüêî ìàëûå, íàñêîëüêî ýòî âîçìîæíî äëÿ ñâîáîäíîãî âðàùåíèÿ àðìàòóðû. Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèíû, óïîòðåáëÿþùèåñÿ äëÿ ýëåêòðè÷åñêîãî îñâåùåíèÿ, ÷àùå âñåãî ðàçâèâàþò íà ñâîèõ áîðíàõ ðàçíîñòü ïîòåíöèàëîâ îêîëî 100 âîëüò (ñì. Âîëüò). Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèíû, íàçíà÷àþùèåñÿ äëÿ ýëåêòðîëèçà, äàþò íà ñâîèõ áîðíàõ îêîëî 2 èëè äàæå ìåíåå âîëüò. Ñèëà òîêà, êîòîðàÿ ìîæåò áûòü ïîëó÷åíà îò Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèíû, âïîëíå îïðåäåëÿåòñÿ ðàçìåðàìè ìàøèíû. Ýòà ñèëà òîêà ìåíÿåòñÿ â ðàçëè÷íûõ Äèíàìî-ìàøèíà îò äåñÿòêà äî òûñÿ÷è è áîëåå àìïåð (ñì. îïðåäåëåíèå àìïåðà â ñëîâå Âîëüò-àìåòð). Ïðîèçâåäåíèå ÷èñëà âîëüò íà áîðíàõ ìàøèíû íà ÷èñëî àìïåð, äîñòàâëÿåìûõ ïîñëåäíåé, îïðåäåëÿåò ïðîèçâîäèòåëüíîñòü Äèíàìî-ìàøèíà, ò. å. äàåò ÷èñëî âàòò (ñì. Âîëüò), ðàçâèâàåìîå ìàøèíîé â âèäå ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè âî âíåøíåé ÷àñòè öåïè. ×àñòíîå, ïîëó÷àþùååñÿ îò ðàçäåëåíèÿ ÷èñëà âàòò, äîñòàâëÿåìûõ Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèíîé, íà 500, îïðåäåëÿåò äåéñòâèòåëüíî íåîáõîäèìîå ÷èñëî ëîøàäèíûõ ñèë â äâèãàòåëå, êîòîðûé óïîòðåáëÿåòñÿ äëÿ ïðèâåäåíèÿ â äâèæåíèå àðìàòóðû Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèíû (òåîðåòè÷åñêîå ÷èñëî ëîøàäèíûõ ñèë, ñîîòâåòñòâóþùåå ïðîèçâîäèòåëüíîñòè ìàøèíû, ïîëó÷àåòñÿ îò ðàçäåëåíèÿ ÷èñëà âàòò íà 736). Òåîðèÿ Äèíàìî-ìàøèíà ìàøèí äàåò ñëåäóþùåå âûðàæåíèå (â âîëüòàõ) äëÿ ýëåêòðîäâèæóùåé (ýëåêòðîâîçáóäèòåëüíîé) ñèëû, ïîëó÷àþùåéñÿ âî âðàùàþùåìñÿ ÿêîðå äâóõïîëþñíîé Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèíû. E = nNZ×10-8  ýòîé ôîðìóëå n îáîçíà÷àåò ÷èñëî îáîðîòîâ, äåëàåìûõ ÿêîðåì â òå÷åíèå 1 ñåê. ïðè åãî âðàùåíèè, N îáîçíà÷àåò ÷èñëî ïðîâîëîê, ðàñïîëàãàåìûõ íà âíåøíåé ïîâåðõíîñòè ÿêîðÿ, è Z — òàê íàçûâàåìîå ïîëíîå ÷èñëî ñèëîâûõ ëèíèé, ïðîíèçûâàþùèõ æåëåçíûé ñåðäå÷íèê ÿêîðÿ. Íàçûâàÿ ÷åðåç ò ÷èñëî îáîðîòîâ ïðîâîëîê â îáìîòêå ýëåêòðîìàãíèòà, ÷åðåç i — ñèëó òîêà (â àìïåðàõ), ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç êàòóøêè ýëåêòðîìàãíèòà, ÷åðåç la — ñðåäíþþ äëèíó ñèëîâîé ëèíèè âíóòðè æåëåçà àðìàòóðû, ò. å. ñðåäíåå ðàññòîÿíèå îò ìåñòà âõîæäåíèÿ ñèëîâûõ ëèíèé âíóòðü æåëåçà àðìàòóðû è ìåñòà âûõîäà èõ, ÷åðåç sa ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå àðìàòóðû, ÷åðåç μ a — ìàãíèòíóþ ïðîíèöàåìîñòü æåëåçà àðìàòóðû, ÷åðåç le, se, μ e — ñðåäíþþ äëèíó ñèëîâûõ ëèíèé, ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå è ìàãíèòíóþ ïðîíèöàåìîñòü äëÿ ïðîìåæóòêà ìåæäó ñåðäå÷íèêîì àðìàòóðû è ïîëþñíîé ïîâåðõíîñòüþ è òàêæå ÷åðåç lm, sm, μ m, è lp, sp, μ p — òå æå ýëåìåíòû äëÿ æåëåçà ýëåêòðîìàãíèòà è ïîëþñíûõ íàêëàäîê, ìû èìååì, íà îñíîâàíèè òåîðèè, ñëåäóþùåå (ïðèáëèæåííîå) âûðàæåíèå äëÿ Z: 4πmi = Z[(la /(μ asa) + le /(μ ese)] + NZ[(lp /(μ psp) + lm /(μ msm) + le /(μ ese)].  ýòîé ôîðìóëå N ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îòíîøåíèå ìåæäó ÷èñëîì ñèëîâûõ ëèíèé, ïðîíèçûâàþùèõ ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå ñðåäíåé ÷àñòè ýëåêòðîìàãíèòà è ÷èñëîì ñèëîâûõ ëèíèé, ñîîòâåòñòâóþùèõ ñåðäå÷íèêó àðìàòóðû. Ýòî îòíîøåíèå èçìåíÿåòñÿ âìåñòå ñ èçìåíåíèåì êîíñòðóêöèè Äèíàìî-ìàøèíà; â ñðåäíåì îíî äîâîëüíî áëèçêî ê ÷èñëó 1,4. Âõîäÿùèå â ôîðìóëó âåëè÷èíû μ a, μ m è μ p ìîãóò áûòü íàéäåíû â òàáëèöàõ, ïðåäñòàâëÿþùèõ ñîáîé ðåçóëüòàòû îïûòíûõ èññëåäîâàíèé ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ ðàçëè÷íûõ ñîðòîâ æåëåçà; âåëè÷èíà μ e, ò. å. ìàãíèòíàÿ ïðîíèöàåìîñòü âîçäóõà, ìîæåò áûòü ïðèíÿòà ðàâíîé 1. Êðîìå Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèí, äàþùèõ òîê ïîñòîÿííîãî íàïðàâëåíèÿ, óïîòðåáëÿþòñÿ â ýëåêòðîòåõíèêå åùå Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèíû, îò êîòîðûõ ïîëó÷àåòñÿ òîê, áûñòðî ìåíÿþùèé ñâîå íàïðàâëåíèå. Òàêèå "Äèíàìî-ìàøèíà ïåðåìåííîãî òîêà" (èíà÷å íàçûâ. àëüòåðíàòîðàìè) âìåñòå ñ "òðàíñôîðìàòîðàìè" (ñì.) îñîáåííî óäîáíû â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà ïðèõîäèòñÿ ïðîâîäèòü òîê íà áîëüøèå ðàññòîÿíèÿ.  ïîñëåäíåå âðåìÿ ýòè ìàøèíû ïîëó÷èëè çíà÷èòåëüíîå ðàçâèòèå. Ôèã. 12 ïîêàçûâàåò ñõåìó óñòðîéñòâà ïîäîáíûõ Äèíàìî-ìàøèíà  öåíòðå àðìàòóðû, óñòðîåííîé íàïîäîáèå êîëüöà Ãðàììà, íî íå èìåþùåé êîëëåêòîðà, âðàùàåòñÿ "èíäóêòîð", êîòîðûé ñîñòîèò èç íåñêîëüêèõ (÷åòíîãî ÷èñëà) ýëåêòðîìàãíèòîâ, ðàñïîëîæåííûõ ïî íàïðàâëåíèþ ðàäèóñîâ êîëüöà è îáðàùåííûõ ê íåìó ïîïåðåìåííî ïîëîæèòåëüíûìè è îòðèöàòåëüíûìè ïîëþñàìè. Èíäóêòîð íàìàãíè÷èâàåòñÿ îáû÷íî ïðè ïîìîùè òîêà, ïîëó÷àþùåãîñÿ îò êàêîé-íèáóäü äðóãîé Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèíû, äàþùåé òîê ïîñòîÿííîãî íàïðàâëåíèÿ. Îòäåëüíûå ÷àñòè îáìîòêè àðìàòóðû ñîåäèíåíû äðóã ñ äðóãîì òàê, ÷òî âñå òîêè, êîòîðûå ïîÿâëÿþòñÿ îò ýëåêòðîäâèæóùèõ ñèë èíäóêöèè â îòäåëüíûõ ÷àñòÿõ îáìîòêè, êîãäà ìèìî ýòèõ ÷àñòåé ïðîõîäÿò ïîëþñû ýëåêòðîìàãíèòîâ, ò. å. êîãäà ïðîâîëîêè îáìîòêè ïåðåðåçûâàþòñÿ ñèëîâûìè ëèíèÿìè, èìåþò â êàæäûé îòäåëüíûé ìîìåíò îäíî è òî æå íàïðàâëåíèå. Íà÷àëî ïåðâîé ÷àñòè îáìîòêè è êîíåö ïîñëåäíåé åå ÷àñòè ïðåäñòàâëÿþò "áîðíû" Äèíàìî-ìàøèíà Ïðè âðàùåíèè èíäóêòîðà ïîäîáíàÿ àðìàòóðà áóäåò äàâàòü âî âíåøíåé ÷àñòè öåïè òîê, íàïðàâëåíèå êîòîðîãî íåïðåðûâíî èçìåíÿåòñÿ. Ìàøèíû ïåðåìåííîãî òîêà óñòðàèâàþòñÿ îáû÷íî âûñîêîãî íàïðÿæåíèÿ, ò. å. ðàçíîñòü ïîòåíöèàëîâ, ïîëó÷àþùàÿñÿ íà áîðíàõ ýòèõ Äèíàìî-ìàøèíà, èçìåðÿåòñÿ áîëüøèì ÷èñëîì âîëüò (íàïð. 2000 âîëüò èëè åùå áîëåå). Îñîáåííî ðàñïðîñòðàíåíû â íàñòîÿùåå âðåìÿ ìàøèíû ïåðåìåííîãî òîêà, óñòðîåííûå ïî ñèñòåìå Ãàíöà. Ñóùåñòâóþò åùå Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèíû ïåðåìåííîãî òîêà, îáìîòêà àðìàòóðû êîòîðûõ ïîäðàçäåëåíà íà 2, íà 3 èëè áîëåå ÷àñòåé òàê, ÷òî îò òàêîé ìàøèíû ïîëó÷àþòñÿ îäíîâðåìåííî 2, 3 èëè áîëåå îòäåëüíûõ ïåðåìåííûõ òîêîâ. Âñå ýòè òîêè âïîëíå òîæåñòâåííû äðóã ñ äðóãîì ïî ñâîåìó õàðàêòåðó, íî îòëè÷àþòñÿ îäèí îò äðóãîãî "ôàçàìè", ò. å. â òîò ìîìåíò, êîãäà îäèí òîê äîñòèãàåò íàèáîëüøåé ñèëû, âòîðîé åùå òîëüêî ÷òî ðàçâèâàåòñÿ, òðåòèé æå òîê èìååò â òîò æå ìîìåíò ïðÿìî ïðîòèâîïîëîæíîå íàïðàâëåíèå. Òàêàÿ ñèñòåìà ïåðåìåííûõ òîêîâ íîñèò íàçâàíèå "ñèñòåìû ìíîãîôàçíûõ òîêîâ". Ôèã. 13 èçîáðàæàåò âíåøíèé âèä ìàøèíû Áðîóíà, äàþùåé "òðåõôàçíûé òîê". Ýòà ìàøèíà óïîòðåáëÿëàñü äëÿ ïîëó÷åíèÿ òîêà â îïûòàõ íàä ïåðåäà÷åé ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè (ñì. Ïåðåäà÷à ýíåðãèè) èç Ëàóôåíà íà ðåêå Íåêêàð âî Ôðàíêôóðòå-íà-Ìàéíå, íà ðàññòîÿíèå 175 êì, âî âðåìÿ ýëåêòðè÷åñêîé âûñòàâêè âî Ôðàíêôóðòå, îñåíüþ 1891 ã. Âíóòðè íåïîäâèæíîé àðìàòóðû âðàùàåòñÿ ñèñòåìà ýëåêòðîìàãíèòîâ, âîçáóæäàåìûõ ïîñòîÿííûì òîêîì, êîòîðûé ïîëó÷àåòñÿ îò íåáîëüøîé Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèíû (íà ôèã. 13 ïîêàçàíà ìàøèíà ñî ñäâèíóòîé àðìàòóðîé). Ñèñòåìà ýëåêòðîìàãíèòîâ óñòðîåíà ñëåäóþùèì îáðàçîì. Æåëåçíîå êîëüöî ñ äâóìÿ ôëàíöàìè íà ñâîåì îáîäå îáìîòàíî ïî îêðóæíîñòè ïðîâîëîêîé. Ê ýòîìó êîëüöó ñ òîé è äðóãîé ñòîðîíû ïðèâèí÷åíû ñòàëüíûå êîëüöà, èç êîòîðûõ êàæäîå èìååò íà îêðóæíîñòè 16 ñòàëüíûõ ðîæêîâ. Ýòè êîëüöà ïðèâèí÷åíû òàê, ÷òî ðîæêè îäíîãî êîëüöà ïðèõîäÿòñÿ â ïðîìåæóòêàõ ìåæäó ðîæêàìè äðóãîãî. Ïðè ïðîõîæäåíèè òîêà ÷åðåç îáìîòêó ñðåäíåãî æåëåçíîãî êîëüöà ýòè ðîæêè îáðàùàþòñÿ â ïîëþñíûå îêîíå÷íîñòè ïîïåðåìåííî ïðîòèâîïîëîæíîãî çíàêà. Ïîëó÷àþòñÿ òàêèì îáðàçîì 16 ñåâåðíûõ è 16 þæíûõ ïîëþñîâ, ðàñïîëîæåííûõ ïîî÷åðåäíî îäèí çà äðóãèì. Îñíîâà àðìàòóðû ìàøèíû ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé æåëåçíîå êîëüöî, óêðåïëåííîå âíóòðè ÷óãóííîé ðàìû. Âáëèçè âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòè ýòîãî êîëüöà, ïàðàëëåëüíî åãî îñè, ñäåëàíû íà îäèíàêîâîì ðàññòîÿíèè äðóã îò äðóãà ñêâîçíûå îòâåðñòèÿ.  ýòè îòâåðñòèÿ âñòàâëåíû èçîëèðîâàííûå àñáåñòîì ìåäíûå ñòåðæíè. Ýòè ñòåðæíè ñîåäèíåíû â òðè îòäåëüíûå ñèñòåìû, èìåþùèå âèä çèãçàãîîáðàçíûõ ëèíèé. Êàæäàÿ ñèñòåìà ñîñòîèò èç 32 ñòåðæíåé. Ðàññòîÿíèå ñòåðæíåé îäíîé ñèñòåìû îò ñîîòâåòñòâóþùèõ èì ñòåðæíåé ñëåäóþùåé ñèñòåìû ðàâíÿåòñÿ 2/3 ðàññòîÿíèÿ ìåæäó ñåðåäèíàìè äâóõ ñîñåäíèõ ïîëþñíûõ ðîæêîâ. Ïðè âðàùåíèè èíäóêòîðà ðàçâèâàåòñÿ â êàæäîé òàêîé ñèñòåìå ïåðåìåííûé òîê. Òîêè, ïîÿâëÿþùèåñÿ â äâóõ ñëåäóþùèõ äðóã çà äðóãîì ñèñòåìàõ, îòëè÷àþòñÿ äðóã îò äðóãà ïî ôàçå íà 120°. Èíäóêòîð â ìàøèíå Áðîóíà â îïûòàõ â Ëàóôåíå âðàùàëñÿ ñî ñêîðîñòüþ 150 îáîðîòîâ â ìèíóòó. ×èñëî ïîëíûõ ïåðåìåí íàïðàâëåíèÿ òîêà â êàæäîé îòäåëüíîé ñèñòåìå ïðîâîäíèêîâ àðìàòóðû ðàâíÿëîñü 150×16 = 2400 â îäíó ìèíóòó, èëè 40 â îäíó ñåêóíäó. Íàïðÿæåíèå êàæäîãî èç 3-õ îòäåëüíûõ òîêîâ áûëî âñåãî îêîëî 50 âîëüò, ñèëà æå êàæäîãî òîêà äîõîäèëà äî 1400 àìïåð. Òðè òîêà, ïîëó÷àâøèåñÿ îò ìàøèíû, ïîñòóïàëè â òðè îòäåëüíûå òðàíñôîðìàòîðà. Ýòè òîêè ïðîõîäèëè ïî òîëñòûì îáìîòêàì òðàíñôîðìàòîðîâ è âîçáóæäàëè â òîíêèõ îáìîòêàõ ýòèõ òðàíñôîðìàòîðîâ òîêè âåñüìà âûñîêîãî íàïðÿæåíèÿ (äî 10000 âîëüò). Ïîñëåäíèå òîêè è ïåðåäàâàëèñü ïî ïðîâîäíèêàì (ìåäíûå ïðîâîëîêè 4 ìì äèàì.) èç Ëàóôåíà âî Ôðàíêôóðò. ÄÈÍÀÌÎ-ÌÀØÈÍÛ Ïîïóëÿðíîå èçëîæåíèå âîïðîñà îá èíäóêöèè òîêîâ, äåéñòâèè Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèí, êàê äâèãàòåëåé, è îñîáåííîñòÿõ ñèñòåìû òðåõôàçíûõ òîêîâ íàõîäèòñÿ â ëåêöèÿõ àâòîðà íàñòîÿùåé ñòàòüè: "Ìàãíèòíûé ïîòîê è åãî äåéñòâèÿ" (ÑÏá., 1893, èçä. æóðíàëà "Ýëåêòðè÷åñòâî"). Ïîëíàÿ òåîðèÿ è îïèñàíèå óñòðîéñòâà Äèíàìî-ìàøèíà-ìàøèí ñîäåðæàòñÿ â ñî÷èíåíèÿõ: "Êóðñ ýëåêòðè÷åñòâà" Ý. Æåðàðà (ïåðåâ. Ì. À. Øàòåëåíà ïîä ðåä. À. È. Ñàäîâñêîãî, ÑÏá., 1893); "Dynamoelectric Mashinery". S. Thompson (Ë., 1893); "Lehrbuch der Elektrotechnik". Kittler (1893). È. Áîðãìàí. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|