1

Жуков О.Ф., Левушкин С.П.

Статья посвящена проблеме индивидуализации физического воспитания школьников 14-17 лет и подготовке учителей физической культуры к использованию инновационных технологий развития физических качеств. В ходе исследования разработана и апробирована технология физической подготовки, основанная на учете особенностей телосложения и структуры моторики школьников.

В последние годы ведется активный поиск путей индивидуализации физического воспитания школьников, однако он часто основан на персонификации технологий, имеющих целью достижении половозрастных нормативов физической подготовленности, базирующихся на среднестатистических данных. Требования индивидуального подхода остаются абстрактными призывами, не имеющими конструктивной идеи, основанной на учете индивидуальных (в том числе и наследственных) особенностей физиологии и поведения каждого человека .

В связи с этим необходима разработка и реализация новой стратегии в сфере физического воспитания, направленной на преодоление противоречий между уровнем накопленных медико-биологических и психолого-педагогических знаний, с одной стороны, и современной практикой физического воспитания, с другой. Основными принципами этой стратегии должны стать адекватность содержания и условий физического воспитания индивидуально-типологическим особенностям организма и конкретным задачам оптимизации определенных компонентов физического состояния, учет сенситивных периодов в развитии двигательных качеств, оценка физической подготовленности на основе типологических нормативов, соответствие форм двигательной активности возможностям и способностям каждого человека.

Реализация данной стратегии в физическом воспитании школьников осуществляется, в частности, через разработку и внедрение новых технологий физической подготовки, под которыми мы понимаем упорядоченную совокупность действий, операций, процедур, инструментально обеспечивающих при помощи методов, приемов, средств, достижение прогнозируемого и диагностируемого уровня развития двигательных качеств школьников.

Эффективное использование подобного рода технологий требует наличия квалифицированных специалистов, применяющих на практике индивидуальный подход, основанный на современных достижениях физиологии и педагогики. Проведенное нами анкетирование слушателей курсов повышения квалификации показало, что все учителя знакомы с индивидуальным подходом в физическом воспитании школьников. Однако, по их мнению, данный подход должен быть основан на учете уровня физического развития и двигательной подготовленности учащихся, в основе которого лежат нормативы, учитывающие пол и возраст школьников. В индивидуальной работе с учащимися 61,3% педагогов учитывают факторы, характеризующие общие особенности контингента детей (класс, пол, состояние здоровья), 38,7% учителей учитывают динамику общих и индивидуальных изменений в физическом состоянии учащихся на уроках физической культуры. На вопрос: «Знакомы ли вы с технологией физического воспитания учащихся, основанной на учете особенностей телосложения и его свойств 99,1% учителей затруднились ответить.

Как показал дальнейший опрос учителей, многие из них хотели бы освоить новые технологии, учитывающие врожденные особенности учащихся. Осознавая имеющуюся у учителей физической культуры потребность в освоении современных инновационных технологий, мы поставили задачу - разработать и научно обосновать технологию физической подготовки школьников, учитывающую индивидуально-типологические особенности учащихся.

Результаты исследований последних лет свидетельствуют о том, наиболее важными типологическими признаками в физическом воспитании являются особенности телосложения и тесно связанная с ними степень проявления физических качеств.

Проведенные нами педагогические наблюдения показали, что школьники разных типов телосложения по-разному относятся к выполнению определенных двигательных заданий. Так учащиеся астено-торакального типа телосложения любят медленный, но продолжительный бег, учащиеся мышечного типа с удовольствием выполняют скоростно-силовую работу, школьники дигестивного типа беговые легкоатлетические упражнения выполняют с неохотой, зато им нравятся метания и работа с отягощениями. И это вполне закономерно, поскольку подавляющее большинство людей стремится выполнять те действия, которые у них лучше получаются. Так, выполненное нами тестирование физической подготовленности учащихся показало, что у школьников астено-торакального типа телосложения наиболее развитым двигательным качеством является выносливость, а у учащихся мышечного и дигестивного типов телосложения - скоростно-силовые качества. Эти различия обусловлены биологическими причинами, связанными с естественным разнообразием строения и функций тела, а также темпов роста и развития организма. В дальнейшем нами были выявлены наиболее эффективные двигательные режимы для школьников определенного типа телосложения. Было выявлено, что наиболее продуктивными для повышения физических возможностей школьников являются комплексы физических упражнений, направленные на совершенствование наиболее развитых для учащихся определенного типа телосложения двигательные качества. Причем, объем физических упражнений, направленных на развитие ведущих двигательных качеств составлял в среднем 60 % от общей физической нагрузки. Свидетельством эффективности подобного подхода служит наибольшее количество позитивных изменений в физической подготовленности и мышечной работоспособности за период исследования, длившегося один учебный год, в тех группах школьников, где физическая подготовка осуществлялась с преимущественным развитием наиболее развитых для определенного типа телосложения двигательных качеств.

В ходе исследования нами была разработана технология развития физических качеств школьников 14-17 лет, основным содержанием которой является определенная последовательность действий учителя и учащихся: идентификация особенностей телосложения школьников, процедура индивидуально-групповой организации занятий, применение физических нагрузок, адекватных ведущим двигательным качествам, а также оценка физической подготовленности учащихся в соответствии с типологическими нормативами. Алгоритм действий учителя физической культуры при внедрении данной технологии представлен на рисунке 1.

Целевые ориентации данной технологии заключаются в формировании и развитии учащихся в соответствии с природными способностями.

Концептуальные положения - лица разного типа телосложения имеют различный уровень развития физических качеств и совершенствование двигательных качеств должно строится на основе адекватности средств, методов индивидуальным задаткам занимающихся.

Особенности содержания - занятия с учащимися разного типа телосложения проводятся по двигательным программам с преимущественным воздействием на наиболее развитые физические качества, присущие каждому типу телосложения.

Рис. 1. Алгоритм действий учителя физической культуры при внедрении технологии физической подготовки школьников, основанной на учете особенностей телосложения

Особенности методики заключаются вприменении индивидуально-группового способа проведения занятий или метода круговой тренировки, оценивание физической подготовленности проводится со строгим учетом особенностей телосложения, в соответствии с типологическими стандартами.

При практической реализации предлагаемой технологии мы предлагаем последовательное прохождение 3 этапов: 1) дифференциация школьников по типам телосложения; 2) осуществление воздействия физических нагрузок, учитывающих особенности телосложения учащихся; 3) оценка физической подготовленности школьников в соответствии с типологическими нормативами.

На первом этапе в рамках уроков физической культуры со школьниками, рекомендуется формировать группы в соответствии с особенностями телосложения. Определение типов телосложения следует в соответствии с морфофункциональными характеристиками разных соматотипов на основании классической схемы В.Г. Шефко, А.Д. Островского .

Астенический тип

Грудная клетка уплощена спереди назад, вытянута, часто сужена книзу. Эпигастральный угол острый. Спина часто сутулая с резко выступающими лопатками. Живот впалый или прямой. Характерно выступание костей таза. Такие дети имеют удлиненные конечности, тонкий костяк. Подкожножировой слой крайне незначителен, поэтому хорошо виден костный рельеф - кости плечевого пояса и ребра. Мускулатура развита слабо.

Торакальный тип

Относительно узко сложенный тип. Грудная клетка цилиндрическая, реже слегка уплощена. Эпигастральный угол близок к прямому или прямой. Спина прямая, иногда с выступающими лопатками. Живот прямой. Мускулатура и подкожножировой слой развиты умеренно.

Мышечный тип

Данный тип характеризуется наличием массивного скелета с четко выраженными эпифизами, особенно в предплечье и коленном суставе. Грудная клетка округлая, цилиндрическая, одинакового диаметра по всей длине. Эпигастральный угол прямой. Спина прямая с нормально выраженными изгибами. Живот прямой с хорошо развитой мускулатурой. Значителен объем мышц. Жироотложение умеренное, костный рельеф сглажен.

Дигестивный тип

Представители этого типа имеют обильное жироотложение. Форма грудной клетки, как правило, коническая, короткая, расширена книзу. Эпигастральный угол тупой. Живот выпуклый, округлый с жировыми складками. Спина прямая или уплощенная. Скелет крупный, массивный. Мускулатура хорошо развита. Подкожно жировой слой образует складки на животе, спине, боках. Костный рельеф совершенно не просматривается.

В ходе проведения научных исследований и практической работы школьники, имеющие астенический и торакальный типы телосложения часто объединяются, в результате чего имеет место три категории школьников: учащиеся с астено-торакальным, мышечным и дигестивным типами телосложения, которые наглядно представлены на рисунке 2.

Рис. 2. Распределение школьников по типам телосложения: А-Т - астено-торакальный, М - мышечный, Д - дигестивный.

Если телосложение школьника сочетает в себе черты двух смежных типов (имело переходный характер), то он относился к тому типу конституции, черты которого преобладают.

После формирования типологических групп следует второй этап , на котором для реализации технологии физической подготовки, учитывающей особенности телосложения и развития физических качеств, мы рекомендуем применять индивидуально-групповой способ организации занятий . Каждую группу составляют школьники одного типа телосложения. Под общим руководством учителя работой каждого отделения руководит командир, либо кто-то из наиболее подготовленных учащихся. Однако учитель время от времени подходит и к другим отделениям, проверяя их работу. Используется также индивидуальный способ организации урока. И в том и другом случае широко применяется метод круговой тренировки .

На третьем этапе осуществляется процедура оценки физической подготовленности учащихся. В большинстве случаев, выставляя оценку за двигательной задание, учитель ориентируется на «нормативный» результат, что вынуждает его уделять повышенное внимание «отстающим» двигательным качествам ребенка. Соответствующие упражнения для ребенка особенно трудны, т. к. ни его мышцы, ни другие физиологические системы не приспособлены к такой нагрузке. В некоторых случаях такой подход дает эффект, но при этом нередко приводит к тому, что ребенок, не обладающий необходимыми биологическими предпосылками для достижения требуемого результата, попадает в стрессовую ситуацию. В конечном счете, уровень его физической подготовленности может даже повыситься, но отвращение к физическим упражнениям сохранится на всю жизнь. Естественным выходом из этой ситуации стала разработка нормативов физической подготовленности учащихся разных типов телосложения, которые представлены в разработанных нами стандартах физической подготовленности школьников .

Результаты внедрения в школьную практику (в общеобразовательные школы №№ 44, 83, школу гимназию № 59 г. Ульяновска) технологии развития физических качеств, учитывающей особенности проявления двигательных качеств и телосложения учащихся, подтвердили эффективность данной технологии.

Таким образом, проведенные исследования и внедрение в учебный процесс по физической культуре технологии физической подготовки, учитывающей индивидуально-типологические особенности старшеклассников, показало, во-первых, эффективность данной технологии по сравнению с другими подходами в физической подготовке школьников; во-вторых, возможность воспроизведения данной технологии в образовательных учреждениях другими субъектами.

Анализ полученных в ходе исследования материалов позволил сформулировать следующие практические рекомендации :

1. На учебных занятиях по физическому воспитанию, проводимых

в рамках уроков физической культуры со школьниками, рекомендуется формировать группы в соответствии с особенностями телосложения.

2. При использовании технологии, направленной на повышение физических возможностей учащихся и учитывающей индивидуальные особенности телосложения старшеклассников, необходимо 60% времени занятия уделять развитию ведущего для них двигательного качества: для учащихся астено-торакального типа телосложения - выносливости, для мышечного и дигестивного соматотипов - скоростно-силовых качеств. Для школьников астено-торакального типа 20% объема занятий следует отводить развитию скоростно-силовых способностей, для учащихся мышечного и дигестивного соматотипов 20% - развитию выносливости. Оставшиеся 20% от общего объема занятий рекомендуется уделять развитию остальных физических качеств.

3. При оценке физической подготовленности необходимо использование нормативов, учитывающих особенности телосложения школьников.

4. Для совершенствования процесса управления физической подготовкой школьников рекомендуется использовать индивидуальную карту регистрации результатов учащихся, в которую ежемесячно заносить данные об их физическом состоянии.

5. Использование индивидуально-типологического подхода в старших классах желательно в течение всего учебного года или, как минимум, в период первого учебного полугодия.

6. Индивидуально-типологический подход может быть использован как в урочных, так и секционных и самостоятельных занятиях со школьниками.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Единак Г.А. Индивидуализация процесса развития двигательных качеств юношей 15-17 лет разных соматических типов на уроках физической культуры: автореф. дис. ... канд. пед. наук / Г.А. Единак. - М., 1992. - 25 с.
2. Зайцева В.В. Методология индивидуального подхода в оздоровительной физической культуре на основе современных информационных технологий: автореф. дис. ... д-ра пед. наук / В.В. Зайцева. - М., 1995. - 47 с.
3. Зайцева В.В. Такие разные дети: Шаги физического развития / В.В. Зайцева, В.Д. Сонькин. - Екатеринбург: У-Фактория, 2006. - 288 с.
4. Левушкин С.П. Оптимизация физического состояния школьников 7-10 лет на основе влияния мышечных нагрузок различной направленности / С.П. Левушкин, Р.Р. Салимзянов. - Ульяновск: ИПК ПРО, 2003. - 144 с.
5. Левушкин С.П. Стандарты физической подготовленности школьников г. Ульяновска / С.П. Левушкин, О.Ф. Жуков. - Ульяновск: УИПК ПРО, 2004. - 32 с.
6. Левушкин С.П. Исследование морфофункционального развития младших школьников разных типов телосложения с использованием компьютерных технологий / С.П. Левушкин, О.Е. Бувашкин // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. - № 1. - 2007. - С. 56-57.
7. Основные закономерности и типологические особенности роста и физического развития / В.Д. Сонькин [и др.] // Физиология развития ребенка: теоретические и прикладные аспекты. - М.: Образование от А до Я, 2000. - С. 31-59.
8. Сосницкий В.Н. Физическая подготовка допризывной молодежи с учетов типологии двигательных способностей: автореф. дис. ... канд. пед. наук В.Н. Сосницкий. - Волгоград, 2000. - 22 с.
9. Штефко В. Г. Схемы клинической диагностики конституциональных типов / В. Г. Штефко, А. Д. Островский. - М.-Л.: Гос. мед. издат., 1929. - 79 с..

Библиографическая ссылка

Жуков О.Ф., Левушкин С.П. ИНДИВИДУАЛИЗАЦИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ШКОЛЬНИКОВ 14-17 ЛЕТ НА ОСНОВЕ УЧЕТА ОСОБЕННОСТЕЙ ТЕЛОСЛОЖЕНИЯ // Современные проблемы науки и образования. – 2007. – № 6-3.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=816 (дата обращения: 22.02.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

Сегодня для вас очередной эксперимент, который, надеемся, заставит вас задуматься. Это динамическая левитация в магнитном поле. В этом случае один кольцевой магнит располагается над таким-же, но большим по размеру. Продаются магниты дешевле в этом китайском магазине .

Это типичный левитрон, который уже был ранее показан (материал ). Большой магнит и маленький. Они направлены друг к другу одноименными полюсами, соответственно отталкиваются, за счет этого и происходит левитация. Присутствует, естественно, магнитная впадина, или потенциальная яма, в которую верхний магнитик садится. Другой момент, это то, что он вращается за счет гироскопического момента, он какое-то время не переворачивается, пока у него скорость не снизится.

В чем замысел эксперимента?

Если мы вращаем волчок только для того, чтобы он не перевернулся, возникает вопрос. А зачем? Если можно взять какую-то спицу, например, деревянную. К ней жестко прикрепить верхний магнитик, а снизу повесить грузчик расположить эту конструкцию над вторым. Таким образом он тоже по идее должен висеть, а нижний грузик не будет давать ему переворачиваться.

Нужно будет очень точно выставить баланс массы этого волчка. Получилось бы магнитная левитация без затрат энергии.

Как это устроено?

Вот кольцевой магнит, в него жестко вставлена деревянная спица. Далее пластинка из пластика с отверстием для стабилизации спицы. И на конце – грузик. Кусочек пластилина для более удобной регулировки подбора массы. Можно откусывать по чуть-чуть и подобрать такую массу всей этой конструкции, чтобы маленький кольцевой магнитик попадал четко в зону левитации.

Давайте его аккуратно поместим внутрь нижнего магнита, он как бы зависает. Кусочком оргстекла можно попытаться стабилизировать его положение. Но вот стабилизации по горизонтали это ему почему-то не придает.

Если убрать пластинку и вернуть все обратно, то магнитик вместе с осью, на которой он покоится, будет сваливаться вбок. Когда он вращается, он почему-то в магнитной яме стабилизируется. Хотя, обратите внимание, при этом вращении он двигается со стороны в сторону, наверное, миллиметров на пять. Точно также он колеблется и в вертикальном положении сверху вниз. Создается такое впечатление, что это магнитная яма имеет определенный люфт. Стоит верхнему магниту попасть в яму, оне его захватывает и удерживает. Остается лишь гироскопическим моментом добиться того, чтобы этот магнит не переворачивался.

В чем была суть эксперимента?

Проверить, если мы сделаем показанную конструкцию с осью, она фактически она выполняет тоже самое, не давая магниту перевернуться. Она выводит его в зону потенциальной ямы, мы подбираем вес этой конструкции. Магнитик находится в яме, но, попадая в нее, почему-то не стабилизируется по горизонтали. Все равно это конструкция сваливается в сторону.

Проведя этот эксперимент, возникает главный вопрос: почему же такая несправедливость, когда этот магнит как волчок вращается, он зависает в потенциальной яме, все отлично стабилизируется и захватывается; а когда создаются те же условия, все тоже самое, то есть масса и высота, яма как будто пропадает. Он просто выталкивается.

Почему нет стабилизации верхнего магнита?

Предположительно, это происходит потому, что невозможно сделать магниты идеальными. Как по форме, так и по намагниченности. Поле имеет какие-то изьяны, перекосы и поэтому в нем не могут два наших магнита найти равновесное состояние. Они обязательно будут соскальзывать, поскольку между ними нет трения. А при вращении левитрона поля как бы сглаживаются, верхняя часть конструкции не успевает при вращении сойти в сторону.

Это понятно, но что мотивировало автора видео сделать этот эксперимент, это наличие потенциальной ямы. Была надежда, что у этой ямы есть какой-то запас прочности для удержания конструкции. Но, увы, этого почему-то не произошло. Хотелось бы почитать ваше мнение об этой загадке.

Есть еще материал на эту тему.

ВРАЩАЮЩЕЕСЯ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ.

Ценным свойством всех многофазных систем переменного тока является простота получения вращающегося магнитного поля. Это постоянное по величине магнитное поле, вращающееся внутри электри­ческой машины вокруг ее оси. На использовании вращающегося маг­нитного поля основано устройство самых распространенных электро­двигателей - асинхронных двигателей трехфазного тока, а также имеющих большое практическое значение, синхронных двигателей.

Воздействие на положение магнитной стрелки изменением

Направления постоянных токов в двух катушках.

Кроме того, посредством вращающегося магнитного поля приводятся в действие многие измерительные приборы и аппараты регулирования и управления.

Путем последовательного изменения направления постоянного тока в двух катушках, оси которых образуют угол 90°, можно заставить магнитную стрелку поворачиваться в пределах 360°. Но пе­реключаемый постоянный ток легко заменить переменным током, который сам будет изменять направление. При этом необходимо, чтобы изменения направления тока в двух катушках происходили не одно­временно. Этому требованию удовлетворят два переменных тока, сдви­нутых по фазе друг по отношению к другу на четверть периода.

На рисунке показана система из двух одинаковых катушек, оси которых образуют угол 90°. Для придания большей равномерности магнитному полю каждая из катушек разделена на две части.

Так как токи относительно сдвинуты по фазе на четверть периода, то маг­нитные индукции в полях, ими возбуждаемых, должны быть также сдвинуты по фазе по отношению друг к другу. Этому условию сдвига по фазе удовлетворяют синусоида и косинусоида. В соответствии с чем индукция поля первой катушки B A == B m sin wt, а индукция поля второй катушки B B = B m cos wt.

Схема получения двухфазного вращающегося магнитного поля.

Накладываясь в середине устройства, два переменных магнитных поля образуют результирующее магнитное поле, индукция в котором будет B рез = , так как направления полей катушек взаимно перпендикулярны. Подставив в выражение В рез значения В А и В В как функции времени, получим:

Следовательно, результирующее магнитное поле устройства по­стоянно по величине, хотя оно и складывается из двух переменных магнитных полей.

Определим теперь положение результирующего поля в простран­стве. По отношению к вертикальной оси это поле образует угол a, определяемый условием

т. е. поле делает полный оборот.

В секунду поле делает f оборотов, а число оборотов поля в минуту n=f"60. Таким образом, при стандартной промышленной частоте

Значительно выгоднее получение вращающегося магнитного поля по­средством трехфазной системы токов, как это было предложено М.О.Доливо-Добровольским. Для получения трехфазного вращающегося поля нужны три одинаковые катушки, оси которых образуют углы по 120°. Мгновенные значения ин­дукции в поле катушек, питаемых трехфазной системой токов, будут:

В общей части поля эти магнитные индукции складываются векторно, образуя магнитную индукцию результирующего поля.

Это поле удобно определить через составляющие по двум взаимно перпендикулярным осям. С этой целью построим в пространстве такие оси Х и Y, проходящие через поле катушек, причем оси Х дадим на­правление оси катушки А.

Определим теперь составляющую результирующего поля по оси X. Она будет равна алгебраической сумме проекций на эту ось мгновен­ных значений трех индукции:

Подставив теперь выражения индукций как синусоидальных вели­чин, получим:

Составляющая результирующего магнитного поля по оси Y будет

или после подстановки значений индукций как синусоидальных величин

Результирующая магнитная индукция

т. е. результирующее поле постоянно по величине, а угол a, образуе­мый им с осью Y, определяется из условия

Магнитное поле вращается в плоскости осей катушек с угловой скоростью w 0 . Оно последовательно совпадает по направлению с осью той из катушек, ток в которой достигает максимального значения, т. е. оно вращается в направлении последовательности фаз трехфазной системы токов, питающих катушки.

Сопоставим теперь условия двухфазного и трехфазного вращаю­щихся полей. При двухфазной системе необходимы два провода, рассчитанных на силу тока I, и третий провод, рассчитанный на силу тока I 0 = Ö2 I. Магнитная индукция во вращающемся двухфазном поле Вт. При трехфазной системе необходимы три одинаковых про­вода, рассчитанных каждый на силу тока I, а индукция во вращаю­щемся поле здесь 1,5 Вт.

Следовательно, для двухфазной системы нужно большее сечение проводов, а вращающееся поле создается в 1,5 раза слабее, чем в трех­фазной системе. По этим причинам двухфазный ток, изобретенный раньше трехфазного (инженером Тесла), в настоящее время приме­няется только в некоторых специальных устройствах.

Подвижное устройство, помещенное во вращающееся магнитное поле,

может вращаться в нем асинхронно или синхронно.

Поместим во вращающееся магнитное поле металлическую рамку на осях так, чтобы ось вращения рамки совместилась с осью вращения поля. Поле будет пересекать рамку и индуктировать в ней э. д. с. тем большую, чем быстрее поле пересекает рамку, так как согласно закону электромагнитной индукции:

Направление э. д. с., индуктируемых в двух сторонах рамки, можно определить по правилу правой руки. Только необходимо учесть, что движение магнитного, поля по отношению к проводнику эквивалентно движению проводника в про­тивоположную сторону. Следователь­но, определяя направление э.д.с., нужно поставить ладонь навстречу магнитным линиям, а отставленный большой палец направить против дви­жения магнитного поля, тогда вытя­нутые четыре пальца укажут на­правление индуктированной э.д.с. Электродвижущие силы, индуктируемые в двух сторо­нах рамки, направлены в витке, ко­торый образует рамка, согласно, т. е. они складываются.

Так как рамка представляет собой замкнутый виток, то индуктирован­ные в ней э.д.с. вызывают некоторый индуктированный ток i. Воздействие вращающегося магнитного поля на этот ток создает две силы f = Bil, приложенные к двум сторонам рамки. Направление этих сил можно определить по правилу левой руки. Они образуют пару сил и создают вращающий момент, воздействующий на рамку. Под действием этого момента рамка должна вращаться в направлении вращения поля.

Однако чем быстрее будет вращаться рамка, тем относительно медленнее будут пересекать ее стороны линии магнитного вращаю­щегося поля, т. е. будет уменьшаться скорость v движения поля по отношению к рамке. Вследствие этого будет уменьшаться сила тока i, индуктируемого в рамке. В свою очередь это вызывает ослабление вращающего момента, воздействующего на рамку. Если рамка дого­нит вращающееся поле, то э.д.с. и ток в ней исчезнут, так как пре­кратится пересечение сторон рамки вращающимся магнитным полем, вследствие чего станет равным нулю и вращающий момент, воздей­ствующий на рамку.

По этим причинам рамка вращается с асинхронной скоростью [от греческого слова «асинхронос» неодновременный] медленнее поля, т. е. рамка делает оборот неодновременно с оборотом поля. Скорость вращения рамки п оборотов в ми­нуту устанавливается автоматически такой, чтобы вращающий момент, создаваемый индуктированным током, равнялся тормозящему моменту, обусловленному трением в осях, трением о воздух и т. п. Чем больше механические силы, тормозящие рамку, тем медленнее она будет вращаться и тем больше будет сила тока, индуктируемого в ней.

При асинхронном вращении поле делает п 1 оборотов в минуту, а подвижная часть, называемая обычно ротором, только п оборотов в минуту. Относительное отставание ротора от поля характеризуется скольжением:

Металлическая рамка во вращающемся магнитном поле.

Постоянный магнит во вращающемся магнитном поле.

Если во вращающееся магнитное поле поместить очень легкую магнитную стрелку, то она будет вращаться вместе с полем с син­хронной скоростью (греческое слово «синхронос» - совпадающий по времени), т. е. поле и стрелка будут совершать один оборот за одно и то же время. Магнитные силы, стре­мясь установить стрелку по направлению поля, будут поддерживать это вращение.

Но если подвижный магнит относительно тяжел, то под действием вращающегося поля он не стронется с места. Воздей­ствуя на такой неподвижный магнит, вращающееся поле в течение половины оборота будет создавать вращающий момент, а в течение вто­рой половины оборота - тормозящий момент, так как магнитные силы будут тянуть магнит то в сторону вращения поля, то в противополож­ную сторону.

Если же с помощью какого-либо приспособления разогнать магнит до скорости поля, т. е. до синхронной скорости, то, войдя, в синхро­низм, магнит будет вращаться со скоростью поля. Он сохранит эту синхронную скорость и когда ему придется преодолевать какую-либо тормозящую силу, но в этом случае магнит будет отставать от вращаю­щегося поля на некоторый постоянный угол. Этот угол будет тем больше, чем больше будет тормозящая сила. Если же эта сила станет слишком большой, то магнит остановится -выпадет из синхронизма. Вращаться медленнее поля он не может.

Синхронное вращение используется в синхронных двигателях, применяемых главным образом в тех случаях, когда нужен двигатель значительной мощности, вращающийся с постоянной скоростью.

Cтраница 1

Вращение постоянного магнита с частотой П создает в пространстве магнитное поле, вращающееся с такой же частотой. Такая же картина имеет место в электрических машинах переменного тока, если ротор представляет собой постоянный магнит или электромагнит. У явнополюсного ротора (рис. 18.2, а; 18.3, а) сердечник из ферромагнитного материала имеет ярко выраженные выступы - полюсы, на которых размещены катушки. Неявнополюсный ротор (рис. 18.2, б; 18.3, о) выполнен в виде цилиндра, на котором размещена распределенная по пазам обмотка возбуждения. У многополюсных роторов (р 1) северные и южные полюсы чередуются. Роторы, изображенные на рис. 18.2, а, б, имеют одну пару (2р 2), а показанные на рис. 18.3, а, 6 - две пары (2р 4) полюсов. При 2р 4 роторы изготовляют явнополюсными.  

Схеме магнитного тахометра.

Вращение постоянного магнита 1 вызывает появление в диске (или стаканчике) 2, выполненном из немагнитного материала, индуктированных токов. В результате взаимодействия этих токов с магнитным полем возникает вращающий момент 7И1; действующий на диск в направлении вращения магнита и пропорциональный угловой скорости йг последнего М1С1со1, где Сг - коэффициент пропорциональности.  

При вращении постоянного магнита вслед за ним поворачивается картушка вместе с осью, закручивая спиральную пружину, которая одним концом крепится к оси, а другим - к корпусу спидометра. При закручивании спиральная пружина создает противодействующий моменту MI момент М2, который пропорционален углу поворота картушки.  

При вращении постоянного магнита / в сердечнике 5 магнитопровода создается магнитный поток, изменяющийся по величине и направлению.  

При вращении постоянного магнита в процессе работы электродвигателя в рамке 2 создается электрический ток, в результате чего между постоянным магнитом и цилиндром возникает сила взаимодействия. Рамка поворачивается, замыкая соединенные с ней контакты. При остановке электродвигателя контакты размыкаются.  

Схема системы зажигания от магнето низкого (а и высокого (б напряжений.

При вращении двухполюсного постоянного магнита 1 (ротора магнето) в неподвижных стойках с сердечником 2 (якорь магнето) и намотанной на него первичной обмоткой в ней образуется ток, сила которого составляет 2 25 - 3 5 А, напряжение 300 - 500 В.  

Установка технических термометров в оправах при измерении температуры среды с повышенным давлением.

Следовательно, при вращении постоянного магнита вращается шпилька, опуская ли поднимая гайку контактной проволоки вверх или вниз в зависимости от устанавливаемой температуры. Контактную проволоку устанавливают на определенную высоту, при которой столбик ртути соприкасается с концом этой проволоки и изменяется величина температуры замыкания или размыкания контакта.  

Перемешивание в такой ячейке осуществляется сверху вращением постоянного магнита Б так называемом магнитном зажиме, что в случае реакторов неправильной формы намного эффективнее обычно используемого перемешивания снизу магнитными стержнями внутри аппарата (см. разд.  

Зависит ли количества отделенных металлических частиц от частоты вращения постоянного магнита.  

Рассмотренный способ позволяет получить одно срабатывание вместо двух при вращении постоянного магнита вокруг своей оси (см. рис. 2.7, е), так как срабатывание геркона может иметь место только при согласном расположении магнитов. Кольцевые постоянные магниты, один из которых / установлен неподвижно (рис. 2.12, в), а другой 2 линейно перемещается вдоль геркона, также при своем совмещении вызывают размыкание контакт-деталей. При последних двух способах неподвижные, согласно установленные по полярности постоянные магниты могут быть использованы в качестве подмагничивающих, создающих предварительное магнитное поле, не вызывающее срабатывание геркона. При этом снижаются масса и габаритные размеры подвижного управляющего магнита, создающего дополнительное поле, необходимое для срабатывания геркона. Такое выполнение устройства способствует повышению перегрузочной устойчивости устройства.