Тема: Получение и передача переменного тока. Трансформаторы.
Цель: выяснить условия существования переменного тока; познакомить с применением переменного тока в быту и технике.
Ход урока
Повторение
С какой целью ставились опыты, изображенные на рис. 126-128 учебника? Как они проводились?
При каком условии во всех опытах в катушке, замкнутой на гальванометре, возникал индукционный ток?
В чем заключается явление электромагнитной индукции?
В чем важность открытия электромагнитной индукции?
Изучение нового материла
Опр. Электрический ток, периодически меняющийся со временем по модулю и направлению, называется переменным током.
Электрический ток вырабатывается в генераторах – устройствах, преобразующих энергию того или иного вида в электрическую энергию.
Преобладающую роль в наше время играют электромеханические индукционные генераторы переменного тока. В этих генераторах механическая энергия превращается в электрическую. Их действие основано на явлении электромагнитной индукции. Такие генераторы имеют сравнительно простое устройство и позволяют получать большие токи при достаточно высоком напряжении. Все они состоят из одних и тех же основных частей. Это, во-первых, электромагнит или постоянный магнит, создающий магнитное поле, во – вторых, обмотка (вращающаяся рамка)
Устройство электромеханического индукционного генератора,
преобразующего механическую энергию в электрическую
| Название детали генератора | Устройство | Назначение |
| Статор – неподвижная часть | Стальная станина цилиндрической формы, в пазах которой уложен толстый медный провод | В обмотке статора индуцируется переменный электрический ток при изменении магнитного потока |
| Ротор – подвижная часть генератора | Электромагнит. На стальной сердечник сложной формы надета обмотка, по которой протекает постоянный электрический ток. Ток к этой обмотке подводится через щетки и кольца от постороннего источника постоянного тока | Создает магнитное поле |
| Стандартная частота переменного тока – 50 Гц
| ||
Производится электроэнергия на больших и малых электрических станциях в основном с помощью электромеханических индукционных генераторов. Существует два основных типа электростанций: тепловые и гидроэлектрические. Различают эти электростанции характером двигателей, вращающих роторы генераторов.
На тепловых электростанциях источником энергии служит топливо: уголь, газ, нефть, мазут, горючие смеси. Роторы электрических генераторов приводятся во вращение паровыми и газовыми турбинами или двигателями внутреннего сгорания. Наиболее экономичными являются крупные тепловые паротурбинные электростанции (ТЭС). Большинство ТЭС нашей страны используют в качестве топлива угольную пыль.
Гидроэлектростанции дают около 20% всей вырабатываемой в нашей стране электроэнергии.
Значительную роль в энергетике играют атомные электростанции (АЭС). В настоящее время АЭС нашей страны дают около 10 % электроэнергии.
Главным потребителем электроэнергии является промышленность. Крупным потребителем является также транспорт.
Опр. Трансформаторы – устройства, предназначенные для увеличения или уменьшения переменного напряжения и силы тока
Решение задач:
Сила тока в обмотке генератора переменного тока меняется согласно графику, см. рис. Определите амплитуду, период и частоту колебаний тока.
Какие преобразования энергии происходят при работе генератора переменного тока?
В лаборатории проводили эксперименты по обнаружению электрических и магнитных полей. Металлический шар зарядили положительно. Наличие каких полей смогли определить в момент: 1) когда шар был неподвижен; 2) двигался с постоянной скоростью относительно неподвижного лаборанта?
(ответ: в первом случае обнаруживается только электрическое поле; во втором – и электрическое и магнитное)
Вопросы на закрепление:
Что называется генератором переменного тока? Какие типы таких генераторов существуют?
Что называется переменным током?
Что такое период, частота, фаза переменного тока?
Начертите график переменного тока и раскройте суть определения переменного тока?
На каком принципе основана работа генератора переменного тока?
