§ 61. Способы получения электрической энергии

Современная жизнь невозможна без электричества, которое не встречается в природе в готовом виде. Его добывают на специальных предприятиях, где одни виды энергии превращаются в электрическую. Ключевым устройством таких заводов выступает генератор, работа которого опирается на электромагнитную индукцию. Именно электромагнитная индукция позволяет получать ток на электростанциях: механическое движение преобразуется в электрическую энергию без непосредственного «контакта» магнита с внешней цепью статора. Этот принцип лежит в основе работы промышленных генераторов.

Возьмём катушку с гальванометром и начнём быстро перемещать внутри неё постоянный магнит вверх и вниз. Стрелка прибора начнёт раскачиваться вправо и влево, показывая, что сила тока и его направление постоянно меняются. Подобное поведение называется переменным током, поскольку его параметры циклически повторяются через равные промежутки времени. Если ускорить движение магнита, амплитуда отклонений увеличится, а частота колебаний стрелки станет выше. Такие колебания легко наблюдать в лабораторных условиях. Наблюдение за прибором наглядно демонстрирует физическую суть процесса, когда магнитные силовые линии пересекают витки провода. Так механическое движение магнита приводит к появлению переменного тока в цепи гальванометра.

В бытовой проводке и на промышленных объектах используют именно переменный ток. Он удобен для передачи на тысячи км и проще в получении. В нашей стране частота сети составляет 50 Гц, что означает 100 смен направлений за одну секунду (рис. 1: справа — оранжевая синусоида переменного тока, за одну секунду в неё укладывается 50 таких волн).