dlatego praktycznie nie są używane. I odwrotnie, nietłumione oscylacje wymuszone mają dużą wartość znaczenie praktyczne. Wymuszone oscylacje elektryczne pojawiają się, gdy w obwodzie występuje okresowa siła elektromotoryczna. Lampy elektryczne w naszych mieszkaniach i na ulicy, lodówka i odkurzacz, telewizor i magnetofon - to wszystko działa wykorzystując energię drgań elektromagnetycznych. Działanie silników elektrycznych napędzających maszyny w fabrykach i fabrykach, napędzających lokomotywy elektryczne itp. opiera się na wykorzystaniu oscylacji elektromagnetycznych. We wszystkich tych przykładach mówimy o zastosowaniu jednego z rodzajów oscylacji elektromagnetycznych - przemiennego prądu elektrycznego. Prąd zmienny to prąd, który okresowo zmienia swoją wielkość i kierunek. Zmienny prąd elektryczny w obwodach elektrycznych energii powstaje w wyniku wzbudzenia w nich wymuszonych oscylacji elektromagnetycznych, które powstają w wyniku działania generatora prądu przemiennego.
Prezentację przygotował nauczyciel fizyki z MKOU WSOSH nr 2 we wsi IK. Chuguevka by Murzagildina Lyudmila Borisovna 2016 Cele lekcji: 1. Kontynuuj rozwijanie pomysłów na temat harmonicznych oscylacji elektromagnetycznych, wymuszonych oscylacji elektromagnetycznych i rodzajów rezystancji w obwodzie prądu przemiennego. 2. Rozwijaj zainteresowania poznawcze uczniów na ten temat poprzez różne źródła informacji: podręcznik, prezentację, tabele. 3. Naucz się znajdować przydatne i niezbędne rzeczy w studiowanym materiale. Aktualizowanie wiedzy. 1. Jakie oscylacje nazywane są harmonicznymi? Oscylacje występujące zgodnie z prawem sinusa lub cosinusa. 2. Podaj definicję drgań elektromagnetycznych. Procesy zachodzące w obwodach elektrycznych, w których okresowo zmieniają się ładunek, prąd, napięcie i siła elektromotoryczna. 3. Dlaczego swobodne oscylacje elektromagnetyczne tłumią? Swobodne wibracje elektromagnetyczne są tłumione na skutek oporu. 4. Podaj wzór na okres drgań elektromagnetycznych. 5. Nazwij układ, w którym występują oscylacje elektromagnetyczne. Rozwiązywanie problemów na temat „Oscylacje elektromagnetyczne”. 1. Ładunek q na okładkach kondensatora obwodu oscylacyjnego zmienia się w czasie zgodnie z równaniem q = 5٠10-4cos 103πt. Jaka jest amplituda oscylacji ładunku, faza oscylacji i faza początkowa ładunku? Amplituda - 5٠10- 4 Faza oscylacji ładunku - 103πt Faza początkowa =0 Rozwiązywanie problemów na temat „Oscylacje elektromagnetyczne”. 2. Które z wymienionych urządzeń koniecznie wchodzi w skład obwodu prądu stałego i obwodu oscylacyjnego? Dopasuj pozycję pierwszej kolumny do żądanej pozycji z drugiej. Wynikowe liczby zapisz w tabeli pod odpowiednimi literami. A) Obwód prądu stałego 1. Amperomierz B) Obwód oscylacyjny 2. Źródło prądu A 3. Kondensator 4. Magnes B Odpowiedź na zadanie: A B 2 3 Badanie nowy temat nasza lekcja „Prąd przemienny. Opór w obwodzie prądu przemiennego. Prąd elektryczny, który zmienia swoją wielkość i kierunek w czasie, nazywany jest prądem przemiennym. Naszym zadaniem jest sprawdzenie na lekcji: - prąd przemienny to drgania wymuszone; - że z biegiem czasu prąd zmienia swój kierunek i wielkość. „Prąd płynie przez przewody i nigdy nie jest widoczny. Zapala żarówki i ożywia urządzenia.” Jakow Byl „Wojna prądów” Był okres w historii znany pod kryptonimem „wojna prądów”. Głównymi bohaterami byli wówczas znani Nikola Tesla i Thomas Edison. Nikola Tesla dostrzegł potencjał i wygodę prądu przemiennego. Edison nalegał, aby korzystać ze stałego prądu (co było wówczas powszechnie akceptowane). Edison organizował nawet publiczne demonstracje, które były dość brutalne. Faktem jest, że prąd przemienny, pomimo swoich zalet, stanowi wielkie zagrożenie dla istot żywych. Thomas Edison wykorzystał ten fakt do wzbudzenia wśród ludzi strachu i nieufności wobec pomysłów Tesli: publicznie zabijał zwierzęta za pomocą prądu przemiennego. Raz nawet przeprowadzili demonstrację na słoniu: kilka sekund – i potężne zwierzę padło martwe. Z historii Pierwszym źródłem energii elektrycznej w naszej epoce był generator elektrostatyczny, wynaleziony w 1663 roku przez burmistrza Magdeburga Otto von Guericke. Czym zatem jest prąd przemienny? Natężenie prądu i napięcie zmieniają się zgodnie z prawem harmonicznym, a częstotliwość oscylacji zależy od częstotliwości źródła prądu podłączonego do obwodu (50 Hz). Jak wytworzyć napięcie i prąd przemienny? Napięcie i prąd przemienny w sieci wytwarzane są przez generatory prądu przemiennego w elektrowni. Generator prądu przemiennego Standardowa częstotliwość prądu przemysłowego wynosi 50 Hz – oznacza to, że w ciągu 1 sekundy prąd zmienia swój kierunek 50 razy. Co dzieje się w alternatorze? Ustaliliśmy, że 1. Strumień magnetyczny F przenikający do obwodu cewki zmienia się pod względem wielkości i kierunku. Ф = V S cos ωt 2. Prąd indukowany w cewce zmienia się pod względem wielkości i kierunku. i = Im sin (ωt+φ₀) 3. Wahania napięcia i prądu różnią się w fazie oscylacji (φ₀). u = Um cos ωt Jaką rolę odgrywają rezystancje w obwodzie prądu przemiennego? W obwodzie prądu przemiennego można uwzględnić rezystancje elektryczne - rezystory, reaktancję indukcyjną i pojemnościową (obwód oscylacyjny). Rezystory mają rezystancję R (rezystancja czynna), cewkę indukcyjną o indukcyjności L - X L (reaktancja indukcyjna) i kondensator o pojemności C - X C (reaktancja pojemnościowa). Aktywny opór w obwodzie prądu przemiennego. Dowiedzieliśmy się więc, że prąd i napięcie w obwodzie prądu przemiennego z rezystancją czynną zmieniają się w jednej fazie U, a rezystancja czynna R = m I m Pojemność w obwodzie prądu przemiennego Odkryliśmy, że: 1. Prąd stały nie przepływa kondensator. 2. Kondensator zapewnia odporność na prąd przemienny. Wzór na reaktancję pojemnościową Indukcyjność w obwodzie prądu przemiennego Ustaliliśmy, że: 1. Przy prądzie stałym cewka ma małą rezystancję czynną (tj. jest rezystorem) i zmiana jej indukcyjności nie wpływa na jej rezystancję. 2. W przypadku prądu przemiennego im większa reaktancja indukcyjna, tym większa indukcyjność cewki. 3. Reaktancja indukcyjna Wiemy, że jeśli obwód prądu przemiennego zawiera rezystancję czynną R = 1 X C = C i reaktancję indukcyjną X = ωL, to L jest reaktancją pojemnościową, możemy znaleźć całkowitą rezystancję obwodu prądu przemiennego Z: , Podsumowanie lekcji: 1. Dowiedzieliśmy się, czym jest prąd przemienny i jakie są jego właściwości, które różnią się w zależności od prawa harmonicznego: Ф = BS cos ωt; i= Imsin (ωt+φ₀) ; u = Um cos ωt. 2. Obwód prądu przemiennego może zawierać trzy rodzaje rezystancji: L 1 R – aktywny; X = - pojemnościowy; С С Х L = ωL – indukcyjny. 3. Nauczyliśmy się wzoru na obliczanie całkowitego oporu w obwodzie prądu przemiennego: Z = √ R² + (X L- X C)² Dla ugruntowania tematu lekcji: 1. Dlaczego nie używa się prądu przemiennego o częstotliwość 10–15 Hz dla oświetlenia? Światła będą migać. Oko postrzega częstotliwość 10 Hz jako migotanie. 2. Do obwodu elektrycznego podłącza się cewkę, przez którą najpierw przepływa prąd stały, a następnie prąd przemienny o tym samym napięciu. W którym przypadku cewka nagrzeje się bardziej? W pierwszym. Cewka prądu przemiennego będzie również miała reaktancję. Dlatego w drugim przypadku prąd jest mniejszy, a zatem wytwarzanie ciepła jest mniejsze. 3. Jak zmieni się jasność lampy, jeżeli kondensator ulegnie uszkodzeniu i obwód w tym miejscu zostanie zamknięty? Każdy kondensator ma opór; jeśli usuniemy ten opór, intensywność lampy wzrośnie. 4. Obwód prądu przemiennego składa się z rezystora o rezystancji R = 5 omów, kondensatora o rezystancji XC = 6 omów i cewki indukcyjnej o rezystancji XL = 18 omów. Znajdź całkowity opór obwodu. Dane: Rozwiązanie: R=5Ohm Z= √R²+(XL -Xc)² XC=6Ohm Z=√25Ohm²+(18Ohm-6Ohm)² XL=18Ohm =√25Ohm²+144Ohm² ________ =13 Ohm. Z-? Wykonanie samodzielnej pracy (testu) na temat „Prąd przemienny”. czas 5-7 min. Refleksja: 1. Dzisiaj dowiedziałem się, że... 2. Zaskoczyły mnie podane fakty na temat... 3. Zainteresowało mnie to... 4. Trudno mi było to zrozumieć... 5. Lekcja podobała mi się...
Włącz efekty
1 z 18
Wyłącz efekty
Zobacz podobne
Wstaw kod
VKontakte
Koledzy z klasy
Telegram
Recenzje
Dodaj swoją opinię
Slajd 1
Slajd 2
Dzisiaj na lekcji: Zmienny prąd elektryczny. Rezystor w obwodzie prądu przemiennego. Efektywne wartości napięcia i prądu. Moc w obwodzie prądu przemiennego.
Slajd 3
Jak żyłaby nasza planeta, jak żyliby na niej ludzie Bez ciepła, magnesów, światła i promieni elektrycznych?
Adama Mickiewicza
Slajd 4
Obieraczka do ziemniaków Wycieraczka Elektryczna maszynka do mielenia mięsa Mieszarka do ciasta Krajalnica do chleba
Prąd elektryczny, którego wielkość i kierunek zmienia się w czasie, nazywa się przemiennym. Zmienny prąd elektryczny to wymuszone oscylacje elektromagnetyczne.
Slajd 6
Slajd 7
Prąd przemienny może wystąpić, gdy w obwodzie występuje przemienny emf. Uzyskanie zmiennego pola elektromagnetycznego w obwodzie opiera się na zjawisku indukcji elektromagnetycznej. W tym celu przewodzącą ramę obraca się równomiernie z prędkością kątową ω w jednorodnym polu magnetycznym. W tym przypadku wartość kąta α między normalną do ramy a wektorem indukcji magnetycznej zostanie określona przez wyrażenie: Uzyskanie zmiennej emf W konsekwencji wielkość strumienia magnetycznego przenikającego do ramy będzie zmieniać się w czasie zgodnie z prawo harmoniczne:
Slajd 8
Zgodnie z prawem Faradaya, gdy zmienia się strumień indukcji magnetycznej przechodzący przez obwód, w obwodzie pojawia się indukowany emf. Korzystając z pojęcia pochodnej, wyjaśniamy wzór na prawo indukcji elektromagnetycznej. Kiedy zmienia się strumień magnetyczny przenikający do obwodu, indukowany emf również zmienia się w czasie zgodnie z prawem sinusa (lub cosinusa).
maksymalna wartość lub amplituda pola elektromagnetycznego. Jeśli ramka zawiera N zwojów, wówczas amplituda wzrasta N razy. Podłączając źródło przemiennego pola elektromagnetycznego do końców przewodu, wytworzymy na nich napięcie przemienne:
Slajd 9 Ogólne zależności między napięciem a prądem Podobnie jak w przypadku prądu stałego, prąd przemienny jest określany przez napięcie na końcach przewodnika. Można uznać, że w w tej chwili
czasie natężenie prądu we wszystkich odcinkach przewodnika ma tę samą wartość. Ale faza wahań prądu może nie pokrywać się z fazą wahań napięcia. W takich przypadkach zwyczajowo mówi się, że występuje przesunięcie fazowe pomiędzy wahaniami prądu i napięcia. W ogólnym przypadku można wyznaczyć chwilową wartość napięcia i prądu: lub φ – przesunięcie fazowe pomiędzy wahaniami prądu i napięcia Im – amplitudę prądu, A.
Slajd 10 Rezystor w obwodzie prądu przemiennego Rozważmy obwód zawierający obciążenie, którego rezystancja elektryczna jest wysoka. Nazwiemy teraz ten opór aktywnym, ponieważ w obecności takiego oporu obwód elektryczny
pochłania energię docierającą do niego ze źródła prądu, która zamienia się w energię wewnętrzną przewodnika. W takim obwodzie: Urządzenia elektryczne, które przekształcają energię elektryczną w energię wewnętrzną, nazywane są rezystancjami aktywnymi
Ponieważ chwilowa wartość prądu jest wprost proporcjonalna do chwilowej wartości napięcia, można ją obliczyć za pomocą prawa Ohma dla odcinka obwodu: W obwodzie z aktywną rezystancją przesunięcie fazowe pomiędzy wahaniami prądu i napięcia wynosi zero , tj. Wahania prądu są zgodne w fazie z wahaniami napięcia.
Slajd 12
Efektywne wartości napięcia i prądu Kiedy mówią, że napięcie w miejskiej sieci elektrycznej wynosi 220 V, to nie mówimy o chwilowej wartości napięcia, a nie o jego wartości amplitudy, ale o tzw. Wartości skutecznej. Gdy urządzenia elektryczne wskazują natężenie prądu, dla którego zostały zaprojektowane, mają na myśli również wartość efektywną natężenia prądu. ZNACZENIE FIZYCZNE Wartość skuteczna prądu przemiennego jest równa natężeniu prądu stałego, który uwalnia w przewodniku taką samą ilość ciepła, jak prąd przemienny w tym samym czasie. Efektywna wartość napięcia:
Slajd 13
Moc w obwodzie prądu przemiennego Skuteczne wartości napięcia i prądu są rejestrowane przez elektryczne przyrządy pomiarowe i umożliwiają bezpośrednie obliczenie mocy prądu przemiennego w obwodzie.
Moc w obwodzie prądu przemiennego jest określana przez te same zależności, co moc prądu stałego, do których zamiast prądu stałego i stałego napięcia podstawione są odpowiednie wartości skuteczne: W przypadku przesunięcia fazowego między napięciem a prądem moc jest określana przez formuła:
Slajd 14
WNIOSKI Na tej lekcji nauczyłeś się, że: przemienny prąd elektryczny to wymuszone oscylacje elektromagnetyczne, podczas których natężenie prądu w obwodzie zmienia się w czasie zgodnie z prawem harmonicznym;
uzyskanie przemiennego pola elektromagnetycznego w obwodzie opiera się na zjawisku indukcji elektromagnetycznej;
przy aktywnym oporze różnica faz między oscylacjami prądu i napięcia wynosi zero;
efektywne wartości prądu i napięcia przemiennego są równe wartościom prądu stałego i napięcia, przy których ta sama energia zostałaby uwolniona w obwodzie o tej samej rezystancji czynnej;
moc w obwodzie prądu przemiennego jest określana przez te same zależności, co moc prądu stałego, do której zamiast prądu stałego i stałego napięcia podstawione są odpowiednie wartości skuteczne.
PODANE: N=100 szt. ν=15 Hz V=0,2 T εm=45 V S - ? ROZWIĄZANIE: e = εm sinωt εm= BS ω ω = 2π/T= 2π ν εm= BS 2π ν(1 obrót) εmn= BSN 2π ν S = εmn /(BN 2π ν) OBLICZENIE: WYMIAR: ODPOWIEDŹ: S = 0,024 m2
Slajd 18
ZADANIA DOMOWE Podręcznik: § 31, 32; G.Ya.Myakishev, B.B. Bukhovtsev „FIZYKA – 11”. Przygotuj esej na temat:
Wyświetl wszystkie slajdy
Abstrakcyjny
ROZWÓJ METODOLOGICZNY
LEKCJA FIZYKI
Opracowany przez nauczyciela
fizycy S.E. Ryazin
Sarańsk
Cele lekcji:
Edukacyjny:
Rozwojowy:
Edukacyjny:
Typ lekcji:
Metody:
Wyposażenie lekcji:
Powiedzenie:
Jak wyglądałaby nasza planeta?
Jak ludzie by na tym żyli?
Bez ciepła, magnesu i światła
A promienie elektryczne?
Adama Mickiewicza
Połączenia interdyscyplinarne:
PLAN LEKCJI
1. Moment organizacyjny
6. Podsumowanie lekcji.
7. Praca domowa:
Przygotuj streszczenia na następujące tematy:
2. „Wyposażenie przedsiębiorstw żywnościowy w którym energia elektryczna jest przekształcana w inny rodzaj energii.”
POSTĘP LEKCJI
1. Moment organizacyjny(ogłoszenie tematu, celów i celów lekcji, przygotowanie psychologiczne uczniowie na lekcję).
Slajd 1
Slajd 2
Slajd 3
Niesie każdemu ciepło i światło
Nie ma na świecie nikogo bardziej hojnego od niego!
Do miast, wsi, miast
3.Wyjaśnienie nowego materiału.
Slajd 4
Slajd 5
Slajd 6
Slajd 7
Slajd 8
Tło historyczne(wiadomość ucznia)
Slajd 9
Slajd 10
Slajd 11
Slajd 12
Slajd 13
4. Utrwalanie i uogólnianie nowego materiału.
(Kontrola jakości, konsolidacja i uogólnienie zdobytej wiedzy, wnioski.)
Slajd 14
Slajd 15
Rozwiązanie problemu
Slajd 16, 17
6. Podsumowanie lekcji.
(Ocena i komentarz.)
Slajd 18
s. 102 ćwiczenie 4 zadanie nr 5.
1. „Nowy nowoczesne typy generatory”
MINISTERSTWO EDUKACJI REPUBLIKI MORDOWII
GBOU RM SPO (SSUZ) „Sarańska Szkoła Przemysłu Spożywczego i Przetwórczego”
ROZWÓJ METODOLOGICZNY
LEKCJA FIZYKI
NA TEMAT: „Przemienny prąd elektryczny”
Opracowany przez nauczyciela
fizycy S.E. Ryazin
Sarańsk
Temat lekcji: „Zmienny prąd elektryczny”.
Cele lekcji:
Edukacyjny:
Pogłębianie wiedzy uczniów na temat prądu przemiennego. Rozważ główne cechy aktywnego oporu. Wyjaśnij podstawowe pojęcia na dany temat.
Rozwojowy:
Wykształcenie u studentów umiejętności zastosowania zdobytej wiedzy na temat prądu przemiennego w praktyczne zastosowanie w życiu codziennym, technologii i praktyka produkcyjna; rozwijać zainteresowanie wiedzą, umiejętność analizowania, uogólniania i podkreślania najważniejszych rzeczy.
Edukacyjny:
Zaszczepianie szacunku dla nauki jako siły przemieniającej społeczeństwo i ludzi w oparciu o innowacyjne technologie. Zaszczepianie w uczniach poczucia samodzielności i dyscypliny. Poszerzaj zakres otaczającego świata uczniów.
Typ lekcji: przyswajanie nowej wiedzy w oparciu o wcześniej przestudiowany materiał.
Metody: wyjaśnienia nauczyciela przy użyciu komputera; informacyjno-ilustracyjne, ankieta wśród studentów, praca z przypisami, kolokwia.
Wyposażenie lekcji: komputer, projektor multimedialny, notatki pomocnicze, prezentacja, zadania testowe, podręczniki.
Powiedzenie:
Jak wyglądałaby nasza planeta?
Jak ludzie by na tym żyli?
Bez ciepła, magnesu i światła
A promienie elektryczne?
Adama Mickiewicza
Połączenia interdyscyplinarne: matematyka - znajdowanie pochodnej, funkcje trygonometryczne; sprzęt – sprzęt mechaniczny; historia – przemysł IX w.; komunikacja wewnątrzpodmiotowa - prawa prądu stałego, pola magnetycznego, indukcja elektromagnetyczna.
PLAN LEKCJI
1. Moment organizacyjny(ogłoszenie tematu, celów i celów lekcji, przygotowanie psychologiczne uczniów do lekcji).
2.Aktualizacja wiedzy podstawowej.
(Reprodukcja głównych przepisów materiału studiowanego na poprzednich lekcjach)
3.Wyjaśnienie nowego materiału.
4. Utrwalanie i uogólnianie nowego materiału.
(Kontrola jakości, konsolidacja i uogólnienie zdobytej wiedzy, wnioski.)
6. Podsumowanie lekcji.
(Ocena i komentarz.)
7. Praca domowa:
§ 31, 32; G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev „FIZYKA – 11”, s. 102 ćwiczenie 4 zadanie nr 5.
Przygotuj streszczenia na następujące tematy:
1. „Nowe nowoczesne typy generatorów”.
2. „Urządzenia zakładów gastronomicznych, w których energia elektryczna przetwarzana jest na inny rodzaj energii.”
POSTĘP LEKCJI
1. Moment organizacyjny(ogłoszenie tematu, celów i celów lekcji, przygotowanie psychologiczne uczniów do lekcji).
Ta lekcja poświęcona jest wymuszonym oscylacjom elektromagnetycznym i przemiennemu prądowi elektrycznemu. Dowiesz się
Jak uzyskać zmienną EMF i
Jakie zależności istnieją między prądem i napięciem w obwodach prądu przemiennego?
Jaka jest różnica między wartościami skutecznymi i amplitudowymi prądu i napięcia.
Slajd 1
Slajd 2
Slajd 3
2.Aktualizacja wiedzy podstawowej
Niesie każdemu ciepło i światło
Nie ma na świecie nikogo bardziej hojnego od niego!
Do miast, wsi, miast
Przyjeżdża telegraficznie! (prąd elektryczny)
Powielanie głównych przepisów materiału studiowanego na poprzednich lekcjach:
1. Co nazywa się prądem elektrycznym?
2. Jaki prąd nazywa się stałym?
3. Jaki związek istnieje pomiędzy zmiennymi polami elektrycznymi i magnetycznymi?
4. Na czym polega zjawisko indukcji elektromagnetycznej?
5. Jakie oscylacje elektromagnetyczne nazywane są wymuszonymi?
6. Sformułuj prawo Ohma dla odcinka obwodu.
3.Wyjaśnienie nowego materiału.
W maszynach elektrostatycznych, ogniwach galwanicznych i akumulatorach pole elektromagnetyczne nie zmienia swojego kierunku w czasie. W takim obwodzie prąd płynął przez cały czas, nie zmieniając ani wielkości, ani kierunku, dlatego nazwano go stałym.
Energia elektryczna ma niezaprzeczalną przewagę nad wszystkimi innymi rodzajami energii. Może być przesyłany przewodowo na duże odległości przy stosunkowo niewielkich stratach i wygodnie rozprowadzany wśród konsumentów. Najważniejsze jest to, że energię tę za pomocą dość prostych urządzeń można łatwo przekształcić w dowolną inną formę: energię mechaniczną, wewnętrzną, świetlną itp. Jesteście przyszłymi technologami i w praktyce spotkacie wiele różnych urządzeń, w których energia elektryczna zamieniana jest na inny rodzaj energii. Przykładami takich urządzeń są: obieraczka do ziemniaków, elektryczna maszynka do mielenia mięsa, krajalnica do chleba...
Slajd 4
Cały ten sprzęt i wiele więcej znajduje się w obwodzie, w którym przepływa przemienny prąd elektryczny.
Prąd przemienny wytwarzany jest w elektrowniach. Rodzi się zmienne pole elektromagnetyczne, które wielokrotnie i stale zmienia swoją wielkość i kierunek. Dzieje się tak w generatorach - są to maszyny, w których pole elektromagnetyczne powstaje w wyniku zjawiska indukcji elektromagnetycznej.
Prąd przemienny ma przewagę nad prądem stałym:
napięcie i prąd można przetwarzać w bardzo szerokim zakresie, przekształcając prawie bez strat energii.
Czym zatem jest przemienny prąd elektryczny?
Slajd 5
Prąd przemienny wytwarzany jest w generatorach prądu przemiennego.
Rozważmy zasadę działania generatora:
Slajd 6
Widzieliśmy to na tym slajdzie N Prąd przemienny może wystąpić, gdy w obwodzie występuje przemienny emf.
Slajd 7
Slajd 8
Rysunek pokazuje najprostszy obwód generatora prądu przemiennego.
Tło historyczne(wiadomość ucznia)
Bardziej szczegółowo przestudiujemy konstrukcję generatorów w poniższych lekcjach.
Slajd 9
Slajd 10
Slajd 11
Slajd 12
Slajd 13
4. Utrwalanie i uogólnianie nowego materiału.
(Kontrola jakości, konsolidacja i uogólnienie zdobytej wiedzy, wnioski.)
Slajd 14
Czego więc nauczyliśmy się dzisiaj na zajęciach:
- co to jest prąd przemienny prąd przemienny?
- Jakie zjawisko jest podstawą uzyskania przemiennego pola elektromagnetycznego w obwodzie?
- jaka jest różnica fazowa pomiędzy oscylacjami prądu i napięcia na rezystancji czynnej?
Jak skuteczne wartości prądu przemiennego i napięcia porównują się z wartościami prądu stałego i napięcia?
- Jak określa się moc w obwodzie prądu przemiennego?
Wykonanie zadanie testowe następnie autotest)
Slajd 15
Rozwiązanie problemu
Slajd 16, 17
6. Podsumowanie lekcji.
(Ocena i komentarz.)
Slajd 18
7. Zadania domowe: § 31, 32; G.Ya.Myakishev, B.B. Bukhovtsev „FIZYKA – 11”.
s. 102 ćwiczenie 4 zadanie nr 5.
Przygotuj streszczenia na następujące tematy:
1. „Nowe nowoczesne typy generatorów”
2. „Urządzenia zakładów gastronomicznych, w których energia elektryczna przetwarzana jest na inny rodzaj energii.”
Pobierz streszczenie« Fizyka – klasa 11”
Jak uzyskać nietłumione wymuszone oscylacje elektromagnetyczne?
Prąd przemienny w sieci oświetleniowej to nic innego jak wymuszone oscylacje elektromagnetyczne.
Prąd i napięcie zmieniają się w czasie zgodnie z prawem harmonicznym.
Napięcie przemienne na końcach obwodu wytwarzane jest przez generatory w elektrowniach.
Częstotliwość prądu przemiennego to liczba oscylacji na sekundę.
Standardowa częstotliwość przemysłowego prądu przemiennego wynosi 50 Hz, tj. W ciągu 1 s prąd przepływa 50 razy w jednym kierunku i 50 razy w przeciwnym.
W wielu krajach na całym świecie dla prądu przemysłowego akceptowana jest częstotliwość 50 Hz.
Jeśli napięcie na końcach obwodu zmieni się zgodnie z prawem harmonicznym, wówczas natężenie pola elektrycznego wewnątrz przewodników również zmieni się harmonijnie.
Te harmoniczne zmiany natężenia pola powodują z kolei harmoniczne oscylacje prądu.
Napięcie przemienne wytwarzane jest przez generatory prądu elektrycznego.
Rama druciana obracająca się w stałym, jednolitym polu magnetycznym najprostszy model generator prądu przemiennego.
Strumień indukcji magnetycznej F przebicie drucianej ramy obszarem S, proporcjonalnie do cosinusa kąta α między normalną do ramy a wektorem indukcji magnetycznej
Ф = BS cos α.
Przy równomiernym obrocie ramy kąt α rośnie wprost proporcjonalnie do czasu:
α = ωt
Gdzie
ω
- prędkość kątowa obrotu ramy.
Strumień indukcji magnetycznej zmienia się zgodnie z prawem harmonicznym:
Ф = BS cos ωt
Tutaj wartość ω odgrywa rolę częstotliwości cyklicznej.
Zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej, emf indukowany w układzie jest równy szybkości zmian strumienia indukcji magnetycznej przyjmowanej ze znakiem „-”, czyli pochodnej strumienia indukcji magnetycznej po czasie:
e = -Ф" = -BS (cos ωt)" = BSω sin ωt = m sin ωt
Gdzie
m = BSω- amplituda indukowanego emf.
Jeśli obwód oscylacyjny jest podłączony do ramy, wówczas prędkość kątowa ω obrót ramy określi częstotliwość wahań wartości pola elektromagnetycznego, napięcie w różnych częściach obwodu i natężenie prądu
Niech wymuszone oscylacje elektryczne występują w obwodach pod wpływem napięcia zmieniającego się z cykliczną częstotliwością ω zgodnie z prawem sinusa lub cosinusa:
u = U m sin ωt
u = U m cos ωt
Gdzie
Hmm- amplituda napięcia, czyli maksymalna bezwzględna wartość napięcia.
Jeśli napięcie zmienia się cyklicznie ω
, wówczas natężenie prądu w obwodzie będzie się zmieniać z tą samą częstotliwością.
Jednak wahania prądu nie muszą być koniecznie zgodne w fazie z wahaniami napięcia.
Dlatego w ogólnym przypadku chwilową wartość prądu w dowolnym momencie określa się według wzoru
i = ja m grzech (ωt + φ s).
Gdzie
Jestem jest amplitudą prądu, tj. maksymalną wartością bezwzględną prądu, oraz φ s- różnica fazowa (przesunięcie) pomiędzy wahaniami prądu i napięcia.
Slajd 1
GBOU RM SPO (SSUZ) „Sarańska Szkoła Przemysłu Spożywczego i Przetwórczego”
Slajd 2
Dzisiaj na zajęciach:
Zmienny prąd elektryczny. Rezystor w obwodzie prądu przemiennego. Efektywne wartości napięcia i prądu. Moc w obwodzie prądu przemiennego.
Slajd 3
Jak żyłaby nasza planeta, jak żyliby na niej ludzie Bez ciepła, magnesów, światła i promieni elektrycznych? Adama Mickiewicza
Slajd 4
Obieraczka do ziemniaków
Maszyna do wycierania
Elektryczna maszynka do mielenia mięsa
Maszyna do mieszania ciasta
Krajalnica do chleba
Slajd 5
Prąd elektryczny, którego wielkość i kierunek zmienia się w czasie, nazywa się przemiennym.
Zmienny prąd elektryczny to wymuszone oscylacje elektromagnetyczne.
Slajd 7
Prąd przemienny może wystąpić, gdy w obwodzie występuje przemienny emf. Uzyskanie zmiennego pola elektromagnetycznego w obwodzie opiera się na zjawisku indukcji elektromagnetycznej. W tym celu przewodzącą ramę obraca się równomiernie z prędkością kątową ω w jednorodnym polu magnetycznym. W tym przypadku wartość kąta α pomiędzy normalną do ramy a wektorem indukcji magnetycznej zostanie określona wzorem:
Uzyskiwanie zmiennej emf
W konsekwencji wielkość strumienia magnetycznego przenikającego ramę będzie zmieniać się w czasie zgodnie z prawem harmonicznym:
Slajd 8
Zgodnie z prawem Faradaya, gdy zmienia się strumień indukcji magnetycznej przenikającej obwód, w obwodzie pojawia się indukowany emf. Korzystając z pojęcia pochodnej, wyjaśniamy wzór na prawo indukcji elektromagnetycznej
Kiedy zmienia się strumień magnetyczny przechodzący przez obwód, indukowany emf również zmienia się w czasie, zgodnie z prawem sinus (lub cosinus).
maksymalna wartość lub amplituda pola elektromagnetycznego.
Jeśli ramka zawiera N zwojów, wówczas amplituda wzrasta N razy. Podłączając źródło przemiennego pola elektromagnetycznego do końców przewodu, wytworzymy na nich napięcie przemienne:
Slajd 9
Ogólne zależności pomiędzy napięciem i prądem
Podobnie jak w przypadku prądu stałego, siła prądu przemiennego zależy od napięcia na końcach przewodnika. Można założyć, że w danym momencie natężenie prądu we wszystkich odcinkach przewodnika ma tę samą wartość. Ale faza wahań prądu może nie pokrywać się z fazą wahań napięcia.
W takich przypadkach zwyczajowo mówi się, że występuje przesunięcie fazowe pomiędzy wahaniami prądu i napięcia. Ogólnie rzecz biorąc, chwilową wartość napięcia i prądu można wyznaczyć:
φ – przesunięcie fazowe pomiędzy oscylacjami prądu i napięcia Im – amplituda prądu, A.
Slajd 10
Rezystor w obwodzie prądu przemiennego
Rozważmy obwód zawierający obciążenie, którego rezystancja elektryczna jest wysoka. Nazwiemy teraz ten opór aktywnym, ponieważ w obecności takiego oporu obwód elektryczny pochłania energię docierającą do niego ze źródła prądu, która zamienia się w energię wewnętrzną przewodnika. W takim obwodzie:
Urządzenia elektryczne, które przekształcają energię elektryczną w energię wewnętrzną, nazywane są rezystancjami aktywnymi
Slajd 11
Ponieważ chwilowa wartość prądu jest wprost proporcjonalna do chwilowej wartości napięcia, można ją obliczyć korzystając z prawa Ohma dla odcinka obwodu:
W obwodzie z aktywnym oporem przesunięcie fazowe między wahaniami prądu i napięcia wynosi zero, tj. Wahania prądu są zgodne w fazie z wahaniami napięcia.
Slajd 12
Wartości skuteczne napięcia i prądu
Kiedy mówią, że napięcie w miejskiej sieci elektrycznej wynosi 220 V, to nie mówimy o chwilowej wartości napięcia, a nie o jego wartości amplitudy, ale o tzw. wartości skutecznej. Gdy urządzenia elektryczne wskazują natężenie prądu, dla którego zostały zaprojektowane, mają na myśli również wartość efektywną natężenia prądu.
ZNACZENIE FIZYCZNE Wartość skuteczna prądu przemiennego jest równa natężeniu prądu stałego, który uwalnia w przewodniku taką samą ilość ciepła, jak prąd przemienny w tym samym czasie.
Efektywna wartość napięcia:
Slajd 13
Zasilanie sieciowe
Skuteczne wartości napięcia i prądu są rejestrowane przez elektryczne przyrządy pomiarowe i umożliwiają bezpośrednie obliczenie mocy prądu przemiennego w obwodzie. Moc w obwodzie prądu przemiennego jest określana przez te same zależności, co moc prądu stałego, w których odpowiednie wartości skuteczne zastępują prąd stały i napięcie stałe:
W przypadku przesunięcia fazowego między napięciem a prądem moc określa się według wzoru:
Slajd 14
Na tej lekcji nauczyłeś się, że: przemienny prąd elektryczny to wymuszone oscylacje elektromagnetyczne, podczas których natężenie prądu w obwodzie zmienia się w czasie zgodnie z prawem harmonicznym; uzyskanie przemiennego pola elektromagnetycznego w obwodzie opiera się na zjawisku indukcji elektromagnetycznej; przy aktywnym oporze różnica faz między oscylacjami prądu i napięcia wynosi zero; efektywne wartości prądu i napięcia przemiennego są równe wartościom prądu i napięcia stałego, przy których ta sama energia zostałaby uwolniona w obwodzie o tej samej rezystancji czynnej; moc w obwodzie prądu przemiennego jest określana przez te same zależności, co moc prądu stałego, w których odpowiednie wartości skuteczne zastępują prąd stały i napięcie stałe.
Załadunek...
