Dmitriytishanskiy.ru

Онлайн уроки
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Разработка урока переменный электрический ток 11 класс

«Переменный электрический ток»
методическая разработка по физике (11 класс) на тему

Методическая разработка урока «Переменный электрический ток»

Цели урока:

Образовательная:

Сформировать у учащихся представление о переменном токе. Рассмотреть основные особенности активного сопротивления. Раскрыть основные понятия темы.

Развивающая:

Развивать у учащихся умение применять полученные знания о переменном токе в практическом применении в быту, технике и на производственной практике; развивать интерес к знаниям, способность анализировать, обобщать, вы­делять главное.

Воспитательная:

Привить уважение к науке как силе, преобразующей общество и человека на основе инновационных технологий. Воспитывать у учащихся чувство требовательности к себе, дисциплинированность. Расширить рамки окружающего мира учащихся.

Тип урока: усвоение новых знаний на основе изученного ранее материала.

При проведении урока используется презентация по данной теме (в архиве отсутствует видеофайл работы генератора переменного тока из-за большого объема).

Скачать:

Предварительный просмотр:

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ МОРДОВИЯ

ГБОУ РМ СПО (ССУЗ) «Саранский техникум пищевой и перерабатывающей промышленности»

УРОКА ПО ФИЗИКЕ

НА ТЕМУ: «Переменный электрический ток»

Тема урока: «Переменный электрический ток».

Сформировать у учащихся представление о переменном токе. Рассмотреть основные особенности активного сопротивления. Раскрыть основные понятия темы.

Развивать у учащихся умение применять полученные знания о переменном токе в практическом применении в быту , технике и на производственной практике; развивать интерес к знаниям, способность анализировать, обобщать, выделять главное.

Привить уважение к науке как силе, преобразующей общество и человека на основе инновационных технологий. Воспитывать у учащихся чувство требовательности к себе, дисциплинированность. Расширить рамки окружающего мира учащихся.

Тип урока: усвоение новых знаний на основе изученного ранее материала.

Методы проведения: объяснение учителя с применением компьютера; информационно-иллюстративный, опрос учащихся, работа с опорными конспектами, тестами.

Оснащение урока: компьютер, мультимедийный проектор, опорные конспекты, презентация, тестовые задания, учебники.

Как наша прожила б планета,

Как люди жили бы на ней

Без теплоты, магнита, света

И электрических лучей?

Межпредметные связи: математика – нахождение производной, тригонометрические функции; оборудование – механическое оборудование; история – промышленность IX века; внутрипредменая связь – законы постоянного тока, магнитное поле, электромагнитная индукция.

1.Организационный момент (объявление темы, задач и целей урока, психологическая подготовка учащихся к уроку ).

2.Актуализация опорных знаний.

( Воспроизведение основных положений изученного на предыдущих уроках материала )

3.Объяснение нового материала.

4.Закрепление и обобщение нового материала.

(Проверка качества, закрепление и обобщение изученного, выводы.)

6.Подведение итогов урока.

(Выставление оценок и их комментарий.)

7.Задание на дом:

§ 31, 32; Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев «ФИЗИКА – 11», стр. 102 упражнение 4 задача №5.

Подготовить рефераты на темы:

1. «Новые современные типы генераторов».

2. «Оборудование предприятий общественного питания в которых электрическая энергия превращается в другие виды энергии».

1.Организационный момент (объявление темы, задач и целей урока, психологическая подготовка учащихся к уроку ).

Этот урок посвящён вынужденным электромагнитным колебаниям и переменному электрическому току. Вы узнаете,

— каким образом можно получить переменную ЭДС и

— какие соотношения существуют между силой тока и напряжением в цепях переменного тока,

— в чём разница между действующими и амплитудными значениями тока и напряжения.

2.Актуализация опорных знаний

Он всем несет тепло и свет

Щедрей его на свете нет!

К поселкам, селам, городам

Приходит он по проводам! (электрический ток)

Воспроизведение основных положений изученного на предыдущих уроках материала:

1. Что называют электрическим током?

2. Какой ток называют постоянным?

3. Какая связь существует между переменными электрическим и магнитным полями?

4. В чём заключается явление электромагнитной индукции?

5. Какие электромагнитные колебания называются вынужденными?

6. Сформулируйте закон Ома для участка цепи.

3.Объяснение нового материала.

В электростатических машинах, гальванических элементах, аккумуляторах ЭДС с течением времени не меняла своего направления. В такой цепи ток шёл всё время, не меняя ни величины, ни направления и поэтому назывался постоянным.

Электрическая энергия обладает неоспоримым преимуществом перед всеми другими видами энергии. Её можно передавать по проводам на огромные расстояния со сравнительно малыми потерями и удобно распределять между потребителями. Главное же в том, что эту энергию с помощью достаточно простых устройств легко превратить в любые другие формы: механическую, внутреннюю, энергию света и т.д. Вы будущие технологи и на практике увидите множество различных устройств, в которых электрическая энергия превращается в другие виды энергии. Примерами такого оборудования являются: картофелечистка, электромясорубка, хлеборезка…

Всё это оборудование и многое другое включается в цепь, в которой протекает переменный электрический ток.

Переменный ток генерируется на электростанциях. Происходит рождение переменной ЭДС, которая многократно и непрерывно меняет свою величину и направление. Это происходит в генераторах – это машины, в которых ЭДС возникает в результате явления электромагнитной индукции.

Переменный ток имеет преимущество перед постоянным:

напряжение и силу тока можно в очень широких пределах преобразовывать, трансформировать почти без потерь энергии.

Так что же представляет собой переменный электрический ток?

Переменный электрический ток вырабатывается в генераторах переменного тока.

Рассмотрим принцип действия генератора:

На этом слайде мы с вами увидели, что п еременный ток может возникать при наличии в цепи переменной ЭДС.

На рисунке представлена простейшая схема генератора переменного тока.

Историческая справка (сообщение учащегося)

Более подробно устройство генераторы мы с вами изучим на следующих уроках.

4.Закрепление и обобщение нового материала.

(Проверка качества, закрепление и обобщение изученного, выводы.)

Итак, что же сегодня мы с вами выяснили на уроке:

— что представляет собой переменный электрический ток переменный электрический ток?

— на каком явлении основано получение переменной ЭДС в цепи?

— чему равна разность фаз колебаний силы тока и напряжения на активном сопротивлении?

— как соотносятся действующие значения переменного тока и напряжения со значениями постоянного тока и напряжения?

— как определяется мощность в цепи переменного тока?

Выполнение тестового задания с последующей самопроверкой)

6.Подведение итогов урока.

(Выставление оценок и их комментарий.)

7.Задание на дом: § 31, 32; Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев «ФИЗИКА – 11».

стр. 102 упражнение 4 задача №5.

Подготовить рефераты на темы:

1. «Новые современные типы генераторов»

2. «Оборудование предприятий общественного питания в которых электрическая энергия превращается в другие виды энергии».

Читать еще:  Уроки вокала как научиться петь

Физика. 11 класс

Конспект урока

Физика, 11 класс

Урок 8. Переменный электрический ток

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1) Свойства переменного тока;

2) Понятия активного сопротивления, индуктивного и ёмкостного сопротивления;

3) Особенности переменного электрического тока на участке цепи с резистором;

4) Определение понятий: переменный электрический ток, активное сопротивление, индуктивное сопротивление, ёмкостное сопротивление.

Глоссарий по теме

Переменный электрический ток — это ток, периодически изменяющийся со временем.

Сопротивление элемента электрической цепи (резистора), в котором происходит превращение электрической энергии во внутреннюю называют активным сопротивлением.

Действующее значение силы переменного тока равно силе такого постоянного тока, при котором в проводнике выделяется то же количество теплоты, что и при переменном токе за то же время.

Величину ХC, обратную произведению ωC циклической частоты на электрическую ёмкость конденсатора, называют ёмкостным сопротивлением.

Величину ХL, равную произведению циклической частоты на индуктивность, называют индуктивным сопротивлением.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. Физика.11 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2014. – С. 86 – 95.

Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс. — М.: Дрофа, 2014. – С. 128 – 132.

Степанова. Г.Н. Сборник задач по физике. 10-11 класс. М., Просвещение 1999 г.

Е.А. Марон, А.Е. Марон. Контрольные работы по физике. М., Просвещение, 2004

Основное содержание урока

Сейчас невозможно представить себе нашу цивилизацию без электричества. Телевизоры, холодильники, компьютеры – вся бытовая техника работает на нем. Основным источником энергии является переменный ток.

Электрический ток, питающий розетки в наших домах, является переменным А что это такое? Каковы его характеристики? Чем же переменный ток отличается от постоянного? Об этом мы поговорим на данном уроке.

В известном опыте Фарадея при движении полосового магнита относительно катушки появлялся ток, что фиксировалось стрелкой гальванометра, соединенного с катушкой. Если магнит привести колебательное движение относительно катушки, то стрелка гальванометра будет отклоняться то в одну сторону, то в другую – в зависимости от направления движения магнита. Это означает, что возникающий в катушке ток меняет свое направление. Такой ток называют переменным.

Электрический ток, периодически меняющийся со временем по модулю и направлению, называется переменным током.

Переменный электрический ток представляет собой электромагнитные вынужденные колебания. Переменный ток в отличие от постоянного имеет период, амплитуду и частоту.

Сила тока и напряжение меняются со временем по гармоническому закону, такой ток называется синусоидальным. В основном используется синусоидальный ток. Колебания тока можно наблюдать с помощью осциллографа.

Если напряжение на концах цепи будет меняться по гармоническому закону, то и напряженность внутри проводника будет так же меняться гармонически. Эти гармонические изменения напряженности поля, в свою очередь вызывают гармонические колебания упорядоченного движения свободных частиц и, следовательно, гармонические колебания силы тока. При изменении напряжения на концах цепи, в ней с очень большой скоростью распространяется электрическое поле. Сила переменного тока практически во всех сечениях проводника одинакова потому, что время распространения электромагнитного поля превышает период колебаний.

Рассмотрим процессы, происходящие в проводнике, включенном в цепь переменного тока. Сопротивление проводника, в котором происходит превращение электрической энергии во внутреннюю энергию, называют активным. При изменении напряжения на концах цепи по гармоническому закону, точно так же меняется напряженность электрического поля и в цепи появляется переменный ток.

При наличии такого сопротивления колебания силы тока и напряжения совпадают по фазе в любой момент времени.

— мгновенное значение силы тока;

m— амплитудное значение силы тока.

– колебания напряжения на концах цепи.

Колебания ЭДС индукции определяются формулами:

При совпадении фазы колебаний силы тока и напряжения мгновенная мощность равна произведению мгновенных значений силы тока и напряжения. Среднее значение мощности равно половине произведения квадрата амплитуды силы тока и активного сопротивления.

Часто к параметрам и характеристикам переменного тока относят действующие значения. Напряжение, ток или ЭДС, которая действует в цепи в каждый момент времени — мгновенное значение (помечают строчными буквами — і, u, e). Однако оценивать переменный ток, совершенную им работу, создаваемое тепло сложно рассчитывать по мгновенному значению, так как оно постоянно меняется. Поэтому применяют действующее, которое характеризует силу постоянного тока, выделяющего за время прохождения по проводнику столько же тепла, сколько это делает переменный.

Действующее значение силы переменного тока равно силе такого постоянного тока, при котором в проводнике выделяется то же количество теплоты, что и при переменном токе за то же время.

Um — амплитудное значение напряжения.

Действующие значения силы тока и напряжения:

Электрическая аппаратура в цепях переменного тока показывает именно действующие значения измеряемых величин.

Конденсатор включенный в электрическую цепь оказывает сопротивление прохождению тока. Это сопротивление называют ёмкостным.

Величину ХC, обратную произведению циклической частоты на электрическую ёмкость конденсатора, называют ёмкостным сопротивлением.

Ёмкостное сопротивление не является постоянной величиной. Мы видим, что конденсатор оказывает бесконечно большое сопротивление постоянному току.

Если включить в электрическую цепь катушку индуктивности, то она будет влиять на прохождение тока в цепи, т.е. оказывать сопротивление току. Это можно объяснить явлением самоиндукции.

Величину ХL, равную произведению циклической частоты на индуктивность, называют индуктивным сопротивлением.

Если частота равна нулю, то индуктивное сопротивление тоже равно нулю.

При увеличении напряжения в цепи переменного тока сила тока будет увеличиваться так же, как и при постоянном токе. В цепи переменного тока содержащем активное сопротивление, конденсатор и катушка индуктивности будет оказываться сопротивление току. Сопротивление оказывает и катушка индуктивности, и конденсатор, и резистор. При расчёте общего сопротивления всё это надо учитывать. Основываясь на этом закон Ома для переменного тока формулируется следующим образом: значение тока в цепи переменного тока прямо пропорционально напряжению в цепи и обратно пропорционально полному сопротивлению цепи.

Если цепь содержит активное сопротивление, катушку и конденсатор соединенные последовательно, то полное сопротивление равно

Закон Ома для электрической цепи переменного тока записывается имеет вид:

Преимущество применения переменного тока заключается в том, что он передаётся потребителю с меньшими потерями.

Читать еще:  Бесплатные уроки photoshop

В электрической цепи постоянного тока зная напряжение на зажимах потребителя и протекающий ток можем легко определить потребляемую мощность, умножив величину тока на напряжение. В цепи переменного тока мощность равна произведению напряжения на силу тока и на коэффициент мощности.

Мощность цепи переменного тока

Величина cosφ – называется коэффициентом мощности

Коэффициент мощности показывает какая часть энергии преобразуется в другие виды. Коэффициент мощности находят с помощью фазометров. Уменьшение коэффициента мощности приводит к увеличению тепловых потерь. Для повышения коэффициента мощности электродвигателей параллельно им подключают конденсаторы. Конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного тока создают противоположные сдвиги фаз. При одновременном включении конденсатора и катушки индуктивности происходит взаимная компенсация сдвига фаз и повышение коэффициента мощности. Повышение коэффициента мощности является важной народнохозяйственной задачей.

Разбор типовых тренировочных заданий

1. Рамка вращается в однородном магнитном поле. ЭДС индукции, возникающая в рамке, изменяется по закону e=80 sin 25πt. Определите время одного оборота рамки.

Дано: e=80 sin 25πt.

Колебания ЭДС индукции в цепи переменного тока происходят по гармоническому закону

Согласно данным нашей задачи:

Время одного оборота, т.е. период связан с циклической частотой формулой:

Подставляем числовые данные:

2. Чему равна амплитуда силы тока в цепи переменного тока частотой 50 Гц, содержащей последовательно соединенные активное сопротивление 1 кОм и конденсатор емкости С = 1 мкФ, если действующее значение напряжения сети, к которой подключен участок цепи, равно 220 В?

Напишем закон Ома для переменного тока:

Для амплитудных значений силы тока и напряжения, мы можем записать Im=Um/Z?

Полное сопротивление цепи равно:

Подставляя числовые данные находим полное сопротивление Z≈3300 Ом. Так как действующее значение напряжения равно:

то после вычислений получаем Im ≈0,09 Ом.

2. Установите соответствие между физической величиной и прибором для измерения.

Разработка урока переменный электрический ток 11 класс

2-й семестр

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

4. Электромагнитные колебания и волны

Тема. Переменный электрический ток

Цель урока: сформировать у учащихся представление о переменный ток как вынужденные электрические колебания.

Тип урока: урок изучения нового материала.

1. Свободные электромагнитные колебания в колебательном контуре.

2. Превращения энергии в колебательном контуре.

3. Формула Томсона .

Наблюдение осциллограмм переменного тока .

Изучение нового материала

1. Переменный электрический ток.

2. Как получать переменную ЭДС.

3. Генератор переменного тока .

Закрепление изученного материала

1. Качественные вопросы.

2. Учимся решать задачи .

ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

1. Переменный электрический ток

Ø Переменный ток — электрический ток, который периодически изменяется по модулю и направлению.

Ø Вынужденные электромагнитные колебания — незатухающие колебания заряда, напряжения, силы тока и других физических величин, обусловленных ЭДС периодически изменяется:

Ярким примером вынужденных колебаний является переменный ток:

2. Как получать переменную ЭДС

Источник электрической энергии, что создает периодически изменяющуюся ЭДС, называют генератором переменного тока.

Генератором переменного тока может служить проволочная рамка, вращающаяся в однородном магнитном поле индукцией с некоторой постоянной угловой скоростью ω.

Магнитный поток через рамку Ф = BScos . Зависимость угла от времени имеет вид = ω t . Тогда Ф = BScosωt .

Изменение магнитного потока приводит к возникновению в рамке ЭДС индукции Согласно закону электромагнитной индукции, Скорость изменения магнитного потока ДФ/Δ t с точки зрения математики является производной функции Ф( t ), поэтому

Таким образом, рассматриваемая рамка является источником ЭДС, что испытывает гармонических колебаний амплитудой Если рамка содержит N витков проводника, амплитуда ЭДС увеличивается в N раз:

Чтобы воспользоваться полученной ЭДС, необходимо присоединить подвижные концы рамки до неподвижных контактов внешнего электрического круга. Можно сделать так, чтобы металлическое кольцо от каждого из концов рамки скользило по своем неподвижном контакта (щетки). Тогда щетки можно рассматривать как полюса источника тока. Если присоединить к этим полюсам резистор, сопротивление R которого во много раз превышает сопротивление рамки и контактов, напряжение на нем будет равно ЭДС в рамке u ( t ) = ω NBSsinωt , а сила тока в резисторе будет:

На рисунке показан график зависимости силы тока от времени ( Imax = ω NBS ).

Период переменного тока: частота:

Простейший генератор переменного тока представляет собой металлический сердечник, в пазы которого вложена обмотка. Концы обмотки соединены с кольцами. Сердечник с обмоткой вращается в магнитном поле неподвижного постоянного магнита или электромагнита. Вращающуюся часть генератора называют ротором, неподвижную — статором.

Скорость вращения ротора можно уменьшить, если использовать электромагнит, который имеет несколько пар магнитных полюсов. Частота v переменного тока связана с частотой вращения ротора генератора vmax соотношением: v = pvmax , где p — число пар магнитных полюсов генератора.

ВОПРОСЫ К УЧАЩИМСЯ В ХОДЕ ИЗЛОЖЕНИЯ НОВОГО МАТЕРИАЛА

1. При каких условиях в электрической цепи возникают вынужденные электромагнитные колебания?

2. Какое явление используют во время производства электроэнергии на электростанциях?

3. Почему мы не замечаем мерцания лампочек, включенных в осветительную сеть переменного тока?

1. Какая энергия превращается в электрическую энергию?

2. На каком явлении основано действие генераторов электрического тока?

3. Почему во время равномерного вращения рамки в постоянном магнитном поле в ней индуцируется не постоянный, а переменный ток?

ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА

1. Можно измерить чувствительным електрометром напряжение в цепи переменного тока?

2. Что обращают на генераторах электростанций — рамки или магниты? Чем это обусловлено?

2 ) . Учимся решать задачи

1. ЭДС переменного тока задана уравнением e = 100 sin 20 t . Определите частоту и период тока.

2. Проволочная прямоугольная рамка размером 20 х 30 см, имеющая 20 витков медного провода диаметром 1 мм, находится в однородном магнитном поле индукцией 0,5 Тл. Рамку замыкают на резистор сопротивлением 6,6 Ом и начинают вращать с частотой 10 об/сек. Определите максимальную силу тока, возникающего в рамке.

ЧТО МЫ УЗНАЛИ НА УРОКЕ

• Переменный ток — электрический ток, который периодически изменяется по модулю и направлению.

• Вынужденные электромагнитные колебания — незатухающие колебания заряда, напряжения, силы тока и других физических величин, обусловленных ЭДС периодически изменяется:

• Источник электрической энергии, которое создает ЭДС, периодически изменяется, называют генератором переменного тока.

Разработка урока переменный электрический ток 11 класс

ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

На производстве и в быту гораздо чаще используют переменный ток, чем постоянный.

Читать еще:  Уроки по дизайну интерьера для начинающих

Ø Переменным током называют электрический ток, который периодически изменяется по величине и направлению.

Переменный ток получают при помощи генераторов переменного тока с использованием явления электромагнитной индукции. Представим проводник в виде рамки площадью S , которая равномерно вращается с угловой скоростью ω в однородном магнитном поле (магнитная индукция перпендикулярна к оси вращения рамки). Магнитный поток через рамку Ф = В Scosα , где α — угол между вектором нормали к площади рамки и линиями магнитной индукции.

Если начать отсчет времени в момент, когда вектор направленный вдоль линий магнитной индукции, то начальное значение угла α равен нулю, а зависимость угла от времени имеет вид: α = ω t , поэтому Ф = BScosωt .

Изменение магнитного потока приводит к возникновению в рамке ЭДС индукции . Согласно закону электромагнитной индукции Скорость изменения магнитного потока Δ Ф/ Δ t с точки зрения математики является производной функции Ф( t ), поэтому

Таким образом, рассматриваемая рамка является источником ЭДС, выполняет гармонические колебания с амплитудой Если рамка состоит из N витков, то амплитуда ЭДС увеличивается в N раз:

Чтобы воспользоваться полученной ЭДС, можно прикрепить подвижные концы рамки до неподвижных контактов внешнего электрического круга. Можно, например, обеспечить, чтобы металлическое кольцо от каждого из концов рамки скользило по своему упругому контакту (щетке). Тогда щетки можно рассматривать, как полюсы источников тока.

Если присоединить к этим полюсам резистор сопротивлением R , напряжение на резисторе будет совпадать с ЭДС в рамке: а сила тока в резисторе будет:

Амплитуда силы тока в этом выражении Период переменного тока, а его частота

2. Генератор переменного тока

Сейчас существует много различных типов индукционных генераторов. Но все они состоят из одних и тех же основных частей. Это, во-первых, электромагнит или постоянный магнит, создающий магнитное поле, и, во-вторых, обмотка, в которой индуцируется переменная ЭДС (обычно это вращающаяся рамка).

Поскольку ЭДС, приводят в последовательно соединенных витках, добавляются, то амплитуда ЭДС индукции в рамке пропорциональна числу витков в ней. Она пропорциональна также амплитуде переменного магнитного потока через каждый виток.

Принцип действия генератора переменного тока такой. Для получения большого магнитного потока в генераторах применяют специальную магнитную систему, состоящую из двух сердечников, сделанных из электротехнической стали. Обмотки, создающие магнитное поле, размещены в пазах одного из сердечников, а обмотки, в которых индуцируется ЭДС, — в пазах другого. Один из сердечников (обычно внутренний) вместе со своей обмоткой вращается вокруг горизонтальной или вертикальной оси. Поэтому он называется ротором. Неподвижный сердечник с его обмоткой называют статором. Зазор между сердечниками статора и ротора делают как можно меньше для увеличения потока магнитной индукции.

Магнитное поле создает неподвижный постоянный магнит. Разумеется, можно было бы поступить и наоборот: вращать магнит, а рамку оставить неподвижной.

В больших промышленных генераторах вращается именно электромагнит, который является ротором, в то время как обмотки, в которых наводится ЭДС, уложены в пазы статора и остаются неподвижными. Дело в том, что подводить ток к ротору или уводить его из обмотки ротора в внешний круг приходится с помощью скользящих контактов. Для этого ротор обеспечивают контактными кольцами, присоединенными к концам его обмотки.

Неподвижные пластины — щетки — прижаты к кольцам и обеспечивают связь обмотки ротора с внешним кругом. Сила тока в обмотках электромагнита, создающего магнитное поле, значительно меньше силы тока, что отдает генератор внешний круг. Поэтому генерируемый ток удобнее снимать с неподвижных обмоток, а через скользящие контакты подводить сравнительно слабый ток до вращающегося электромагнита.

В маломощных генераторах магнитное поле создает вращающийся постоянный магнит. В таком случае кольца и щетки вообще не нужны.

Появление ЭДС в неподвижных обмотках статора объясняют возникновением в них вихревого электрического поля, обусловленного изменением магнитного потока во время вращения ротора.

Современный генератор электрического тока — это большое сооружение из медных проводов, изоляционных материалов и стальных конструкций. За размеров в несколько метров важнейшие детали генераторов изготавливаются с точностью до миллиметра. Нигде в природе нет такого соединения подвижных частей, которые могли бы порождать электрическую энергию столь же непрерывно и экономично.

ВОПРОС К УЧАЩИМСЯ В ХОДЕ ИЗЛОЖЕНИЯ НОВОГО МАТЕРИАЛА

1. В чем заключается закон электромагнитной индукции?

2. Какие преимущества имеет переменный электрический ток по сравнению с постоянным?

3. На каком принципе основана работа генератора переменного тока?

4. С какой целью в генераторе электрического тока используют скользящие контакты (так называемые щетки)?

1. Почему основным элементом генератора является рамка, вращающаяся в магнитном поле?

2. Почему в реальном генераторе вместо рамки используют катушку с большим количеством витков?

3. Почему за равномерного вращения рамки в постоянном магнитном поле в ней индуцируется не постоянный, а переменный ток?

ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА

1. Назовите основные типы электростанций. Приведите примеры электростанций различных типов.

2. Почему стандартная частота переменного тока во всех странах меньше 100 Гц?

3. Почему не применяют для освещения переменный ток с частотой 10 Гц?

4. Какое главное преимущество переменного тока перед постоянным?

2 ) . Учимся решать задачи

1. Прямоугольная рамка со сторонами 5 и 8 см вращается вокруг вертикальной оси с периодом 0,02 с в однородном магнитном поле индукцией 0,2 Тл, напрямленою перпендикулярно к оси вращения. Найдите максимальную ЭДС, индуцированную в рамке, и зависимость ЭДС от времени. (Ответ: 0,63 В)

2. Найдите частоту вращения катушки с числом витков N = 20 в однородном магнитном поле индукцией 0,5 Тл, если максимальная ЭДС в катушке 7,85 В, а площадь сечения одного витка 25 см2. (Ответ: 50 Гц)

3. Рамка площадью 80 см2 равномерно вращается с угловой скоростью 20 1/с в магнитном поле индукцией 20 мТл. Амплитудное значение ЭДС в рамке равна 0,64 В. Сколько витков в рамке?

ЧТО МЫ УЗНАЛИ НА УРОКЕ

· Переменным током называют электрический ток, который периодически изменяется по величине и направлению.

· Генератор переменного тока является электромеханическим устройством, которое преобразует механическую энергию в электрическую энергию переменного тока.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector