Можеш ли да дефинираш "противоелетродвижещо напрежение"? Осъзнаваш ли смисъла на този термин?
Това напрежение е реакция на намотката на това, че тя се движи в магнитно поле. Дали намотката е захранена или не - няма значение, ПЕДН се генерира.
Когато имаш чист генератор, ПЕДН ти е всъщност напрежението, което сваляш. То е реакция на това, че намотката се върти/движи в магнитно поле. Ако не сваляш нищо, ПЕДН най-образно се напомпва, запълва формата и повече не се съпротивлява на движението. Ако източиш нещо, то тази празнота трябва да се запълни, отнемайки от механичната енергия на въртящия се ротор на генератора.
Нещата стават малко по-трудни за разбиране когато имаме мотор. Там имаш ЕДН което генерира магнитно поле и същевременно ПЕДН което се генерира от въртенето подобно на случая с генератора. Когато мотора не е натоварен, ПЕДН и ЕДН почти се изравняват, консумацията на мотора е колкото да покрива триенето. Когато натовариш мотора неговите обороти падат и ПЕДН намалява. Вече равновесието е нарушено, няма кой да се съпротивлява на ЕДН и консумацията се увеличава.
Конкретно на въпросите:
Когато трамвая се движи по нанадолно и оборотите на серийния двигател са такива,че противоелектродвижещото напрежение се е изравнило по големина с външното напрежение,ще влезе ли той автоматично в генераторен режим или не,и ако не защо?
Не, няма да влезе, защото двете намотки са в една верига последователно, тока през тях е еднакъв, в тях циркулира едно и също ЕДН и ПЕДН. Колкото повече ПЕДН се доближава до ЕДН толкова тока през цялата намотка намалява, съответно магнитното поле което генерира ПЕДН намалява. При ЕДН = ПЕДН тока във ДВЕТЕ намотки става нула, и магнитно поле което да генерира ПЕДН няма. В същия този момент няма да има кой да се съпротивлява на ЕДН и тока отново ще текне, което отново ще генерира ПЕДН, което ще свали тока и така до безкрай.
Когато противоЕДН и ЕДН на външното захранване се изравнят по стойност и тока през двигателя е равен на нула оборотите на празен ход на серийния двигател ще продължат ли да растат и ако да, то откъде се взима увеличаващата се кинетична енергия на неговия ротор?
Не могат да се изравнят, защото ако ЕДН = ПЕДН няма да има ток, а липсата на ток води до липса на ПЕДН. Да, колкото по-високи са оборотите толкова по-мощно ПЕДН се генерира, но за да го има трябва да има все пак някакъв ток през веригата (който, да напомня още един път е възможно да протича само ако има разлика между ЕДН и ПЕДН).
Та ... теоретически ако оборотите клонят към безкрайност, тока ще клони към нула. Но и двете променливи са само в сферата на теорията така че реално ток винаги ще протича, защото оборотите са ограничени от механичната якост на елементите на мотора.