Трансформатор

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования ФИЗИКА 9 класс Тема урока: Трансформатор. Передача электрической энергии на расстояние. 2021 Учитель: Забурдяев Евгений Валерьевич ГБОУ СОШ № 489 Московского района

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Преимущества переменного тока перед постоянным током заключаются в следующем: - простое, удобное и рациональное производство (Гидроэлектростанции, теплоэлектростанции, атомные электростанции, ветряные электростанции) - Легко поддается трансформации – изменению его величины - легко преобразуется в постоянный ток - передается на большие расстояния с минимальными потерями - электродвигатели переменного тока проще и дешевле в производстве

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ отличается от ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРА функциональным назначением генератора и двигателя:  двигатель вырабатывает механическую энергию, потребляя электрическую,  генератор наоборот вырабатывает электрическую энергию, потребляя механическую, либо другой вид энергии.

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования В электрических сетях нашей страны используется переменный ток. Промышленное получение переменного тока происходит на электростанциях. В основе действия генераторов лежит явление электромагнитной индукции. Стандартная частота переменного тока в США 60 Гц. Определите его период. T  

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования 5. На рисунке приведен график зависимости силы тока от времени. Пользуясь графиком, определите частоту колебаний. Одно полное колебание ток совершает за t = 4 с. Следовательно T = 4 c.  

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Есть ли способ понижения напряжения переменного тока, вырабатываемого электростанцией?

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Трансформатор - электротехническое устройство с помощью которого осуществляется преобразование переменного тока, при котором напряжение увеличивается или уменьшается в несколько раз практически без потери мощности

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Какое физическое явление позволяет изменять – трансформировать переменный ток?

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Как в трансформаторе происходит преобразование переменного тока?

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Как устроен трансформатор? Кто первый создал трансформатор?

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Одно из главных преимуществ переменного тока по сравнению с постоянным током – его изменение или трансформация практически без потерь его мощности

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Трансформировать переменный ток можно с помощью явления электромагнитной индукции Переменный ток большей мощности Изменяющийся магнитный поток Замкнутый контур меньшей площади Переменный ток меньшей мощности

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Сердечник

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Коэффициент трансформации – величина равная отношению напряжения на первичной обмотке к напряжению на вторичной обмотке трансформатора, а также равная отношению числа витков на первичной обмотке к числу витков на вторичной обмотке трансформатора

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования k – коэффициент трансформации    

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Коэффициент полезного действия трансформатора   P1 – мощность переменного тока в первичной обмотке P2 – мощность переменного тока во вторичной обмотке

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Установим связь КПД трансформатора с величинами характеризующими переменный электрический ток   P1=I1U1 P2=I2U2    

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Во сколько раз трансформатор увеличивает напряжение переменного тока, во столько же раз уменьшается его сила тока. КПД трансформатора лежит в пределах 96-99%

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Решим задачи 1. Сила тока в первичной обмотке понижающего трансформатора 0,2 А, напряжение 220 В. Определите силу тока и напряжение во вторичной обмотке, если коэффициент трансформации равен 5.

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования k = 5             Ответ: U2= 44 B, I2 = 1 A  

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования 2. Трансформатор, содержащий в первичной обмотке 840 витков, повышает напряжение с 220 В до 660 В. Каков коэффициент трансформации и сколько витков содержится во вторичной обмотке трансформатора?

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования N1=840 U1=220 B U2 = 660 B k - ? N2 - ?         Ответ: 0,33 ; 2520  

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Электрическая энергия имеет неоспоримые преимущества перед другими видами энергии. Во-первых, её легко преобразовать в другие виды энергии: вспомни работу электродвигателя, нагревательных приборов, электрическое освещение и многое другое. Во-вторых, это экологически чистый вид энергии: при её преобразовании в другие виды окружающая среда не загрязняется. В-третьих, электрическую энергию легко передать на любые расстояния.

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Каким способом передать электроэнергию? ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ ПОТРЕБИТЕЛИ

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования При передаче электрической энергии по проводам  часть энергии тратится на нагревание проводов линий электропередачи. ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (ЛЭП)

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Очевидно, чтобы уменьшить потери тепловой энергии в проводах, нужно либо уменьшать силу тока, либо уменьшать сопротивление.

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Чтобы уменьшить сопротивление линии, используют провода, изготовленные из материала с малым удельным сопротивлением (обычно медь или алюминий), и увеличивают их поперечное сечение Cu Al

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Для уменьшения силы тока при сохранении мощности повышают напряжение, т. е. ток трансформируют Для этого на территории электростанции устанавливают повышающие трансформаторы.

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Подведем итог урока

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Познакомились с трансформатором  Научились различать трансформаторы по коэффициенту трансформации. Узнали как электроэнергия, вырабатываемая электростанцией попадает к потребителю.

Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования Домашнее задание Повторить материал урока 2. Решить задачи по образцу 3. Посмотреть фильм «ЕХперименты с Антоном Войцеховским. Энергетика» и узнать как тепло и свет попадает к нам домой.