tutustu itsenäisellä virityksellä varustetun tasavirtageneraattorin laitteeseen, toimintaperiaatteeseen, pääkäyttötiloihin;
hankkia käytännön taitoja tasavirtageneraattorin käynnistämiseen, käyttöön ja pysäyttämiseen;
vahvistaa kokeellisesti teoreettista tietoa tasavirtageneraattorin ominaisuuksista.
Teoreettiset perusperiaatteet
DC-sähkökoneet voivat toimia sekä generaattoritilassa että moottoritilassa, ts. niillä on palautuvuuden ominaisuus.
DC generaattori - se on sähköinen kone, joka on suunniteltu muuttamaan mekaanista energiaa tasavirtasähköenergiaksi.
DC moottori-sähkökone, joka on suunniteltu muuttamaan tasavirtasähköenergiaa mekaaniseksi energiaksi.
Yleiskuva DC-sähkökoneesta on esitetty kuvassa. 1.
Tasavirtasähkökoneen suunnittelu
Kuten mikä tahansa muu sähkökone, tasavirtakone koostuu kiinteästä osasta - staattori ja pyörivä osa - roottori 1 suorittaa toimintoa ankkurit, koska sen käämeissä indusoituu EMF.
Koneen staattorissa on virityskäämi, joka luo tarvittavan magneettivuon F. Staattori koostuu sylinterimäisestä kehyksestä 2 (valuteräs, teräsputki tai hitsattu teräslevy), joihin kiinnitetään 3 pää- ja 4 lisänapaa kenttäkäämityksellä. Staattorin päät peitetään laakerikilpeillä 5. Niihin puristetaan laakerit ja vahvistetaan harjan poikkivartta harjoilla 6.
Ankkuri koostuu sylinterimäisestä paketista (valmistettu lakatuista sähköteräslevyistä pyörrevirtojen vaimentamiseksi). Käämi kytkettynä keräilijä 7; kaikki tämä on kiinnitetty ankkuriakseliin.
Toimintaperiaate
Yksinkertaisin sähkökone voidaan esittää magneettikentässä pyörivänä kelana (kuva 2, A,b). Kelan päät tuodaan ulos kahdelle keräyslevylle. Kiinteät harjat painetaan kommutaattorilevyjä vasten, joihin on kytketty ulkoinen piiri.
Sähkökoneen toimintaperiaate perustuu sähkömagneettisen induktion ilmiöön. Tarkastellaan sähkökoneen toimintaperiaatetta generaattoritilassa. Anna kelan pyörittää ulkoisen käyttömoottorin (PD) avulla. Kela ylittää magneettikentän ja sähkömagneettisen induktion lain mukaan siihen indusoituu muuttuva emf , jonka suunta määräytyy oikean käden säännön mukaan. Jos ulkoinen piiri on suljettu, sen läpi kulkee virta, joka ohjataan alemmasta harjasta kuluttajalle ja siitä ylempään harjaan. Alempi harja osoittautuu generaattorin positiiviseksi napaksi ja ylempi harja negatiiviseksi napaksi. Kun käännöstä käännetään 180 0, johtimet siirtyvät yhden navan vyöhykkeeltä toisen navan vyöhykkeelle ja EMF:n suunta niissä muuttuu päinvastaiseksi. Samanaikaisesti ylempi kommutaattorilevy joutuu kosketuksiin alemman harjan kanssa, ja alempi levy koskettaa ylempää harjaa, eikä ulkoisen piirin virran suunta muutu. Siten kollektorilevyt eivät ainoastaan muodosta yhteyttä pyörivän kelan ja ulkoisen piirin välille, vaan toimivat myös kytkinlaitteena, ts. ovat yksinkertaisin mekaaninen tasasuuntaaja.
Tasavirtageneraattorin aaltoilun vähentämiseksi yhden käämin sijaan ankkurikehän ympärille sijoitetaan useita tasaisin välein olevia käämiä, jotka muodostavat ankkurikäämin ja jotka on kytketty emf:n napaisuuden muuttamiseksi kollektoriksi, joka koostuu suuremmasta määrästä segmenttejä. Siksi EMF harjan napojen välisessä piirissä ei enää sykki niin voimakkaasti, ts. osoittautuu lähes vakioksi.
Tälle vakiolle EMF:lle seuraava lauseke pätee:
E=Kanssa 1 Фn,
Missä Kanssa 1 - kerroin riippuen ankkurin rakenneosista ja sähkökoneen napojen lukumäärästä; F- magneettinen virtaus; n- ankkurin pyörimistaajuus.
Kun kone toimii generaattoritilassa, virta kulkee suljetun ulkoisen piirin ja ankkurikäämin kierroksen läpi minä = minä I, jonka suunta on sama kuin EMF:n suunta (katso kuva 2, b). Amperen lain mukaan virran vuorovaikutus i ja magneettikenttä SISÄÄN luo voimaa f, joka on suunnattu kohtisuoraan SISÄÄN Ja i. Voiman suunta f määräytyy vasemman käden säännön mukaan: voima vaikuttaa ylempään johtimeen vasemmalle, alempaan johtimeen - oikealle. Tämä voimapari luo vääntömomentin M vr, suunnattu tässä tapauksessa vastapäivään ja yhtä suuri
M=Kanssa 2 Fminä minä
Tämä momentti vastustaa käyttömomenttia, ts. on jarrutushetki.
Ankkurivirta minä minä aiheuttaa ankkurin käämityksen vastuksen kanssa R minä Jännitteen putoaminen R minä minä minä , siis kuormitettuna jännite U harjan johtimissa on vähemmän kuin EMF, nimittäin
U = E – R minä minä minä
Koko venäläinen pedagogisen luovuuden festivaali
(lukuvuosi 2016/2017)
Nimitys: Pedagogiset ideat ja teknologiat
Teoksen nimi: Oppitunnin yhteenveto aiheesta "Vaihtovirtageneraattori. Transformer" 9 luokka
Oppitunti aiheesta: Laturivirta. Muuntaja.
Oppitunnin tarkoitus: tiedon toistaminen ja yleistäminen teollisesta sähköenergian tuotantomenetelmästä, muuntajan yksityiskohtainen tutkimus.
Tehtävät
Koulutuksellinen
Vahvistaa tietämystä aiheista "Sähkömagneettisen induktion ja vaihtovirran ilmiö".
Opi vaihtovirran vastaanottamisen ja lähettämisen periaatetta.
Esittele tekniset laitteet: vaihtovirtageneraattori ja muuntaja.
Kehittäviä
Luo edellytykset kognitiivisten kiinnostuksen kohteiden ja älyllisten kykyjen kehittymiselle kokeiden ja itsenäisen työn havainnointiprosessissa luokassa.
Kehitä kykyä esittää ja testata hypoteeseja, löytää sähkövirran ja magneettikentän välisiä suhteita ja selittää saatuja tuloksia.
Koulutuksellinen
Luoda olosuhteet kiinnostuksen kasvattamiseen aihetta kohtaan, varustamalla opiskelijat tieteellisillä kognitiomenetelmillä, jotta he voivat saada objektiivista tietoa ympäröivästä maailmasta.
Juurruttaa tarve noudattaa teknisten laitteiden turvallisen käytön sääntöjä, toimia pätevänä sähköenergian kuluttajana.
Tuntisuunnitelma:
Ajan järjestäminen.
Vaihtovirtaa käsittelevää oppimateriaalia (+ demonstraatio).
Tutustu vaihtovirtageneraattorin toimintaperiaatteeseen.
Johdatus vaihtovirtasiirron vaikeuksiin.
Muuntajan suunnittelun opiskelu.
Johdatus vaihtovirtasiirron periaatteisiin.
Yhteenveto oppitunnista
Kotitehtävät.
Tuntien aikana
Organin hetki. Toisto d/z. Motivaatio:
Tiedätkö mitään fyysistä ilmiötä, 1800-luvun alussa löydettyä ilmiötä, joka on kaiken nykyajan sivilisaation taustalla ja jopa meidän jokaisen henkilökohtainen mukavuus liittyy suoraan tähän ilmiöön? Kuuntele lapsia
(Tämä on EMP-ilmiö)
Onko EMR-ilmiön ja jokaiseen taloomme ja huoneistoomme tulevan sähkön tuotannon välillä yhteyttä?
Puhuimme siitä, kuinka sähköä syntyy 9. luokalla.
(tarkista toisto Plikersillä)
Joten tämän päivän oppitunnin aihe: "Vaihtovirtageneraattori. Muuntaja"
Tänään oppitunnilla tarkastellaan tarkemmin sähköntuotannon ja sen kuluttajille siirtämisen fyysistä perustaa.
Ehdotan kokeilun harkitsemista
kela ja magneetti lähestyttäessä ja poistuessaan,
kela ja magneetti liikkuvat kohtisuorassa kelan akseliin nähden
Riippumatta vastaanotetuista ehdotuksista, näytä indusoituneen virran esiintyminen (käyttäen Logger Lite -ohjelmaa).
Kiinnitä oppilaiden huomio värähtelyjen poikkeamiin vastakkaisiin suuntiin.
Kysy kysymyksiä:
- Muuttuiko induktiovirran suunta, kun piirin läpi kulkeva magneettivuo muuttui?
-Voimmeko sanoa, että induktiivisen virran moduulin arvo oli vakio?
-Onko mahdollista saavuttaa jatkuva magneettivuon muutos kela-magneettijärjestelmässä?
3. Induktiovirran esiintymisen osoittaminen magneetin pyöriessä. Demonstraatiotulosten vaiheittainen analyysi. Käytä Logger Litea.
Induktiovirran arvon riippuvuuden ajasta kuvaavasta kaaviosta seuraa, että vaihtovirta muuttaa määräajoin suuruutta ja suuntaa ajan kuluessa, joka on yhtä suuri kuin kehyksen täyden kierroksen aika.
Esittely videoleikkeestä paikallisesta vesivoimalaitoksesta.
Taulukko "Vaihtovirtageneraattori" + piirustus oppikirjassa - vertaa mitä ei ole selvää?
2. Laitteen selitykset:
Turbogeneraattoreissa on roottori (pyörii suurella taajuudella), joten se on massiivinen terässylinteri, jossa on aksiaaliset urat, joissa DC-käämit sijaitsevat.
Hydrogeneraattoreissa (matalanopeus) roottori on tehty tähden muotoiseksi, jonka ulkopinnalle on kiinnitetty tasavirralla virittyneet vaihtelevan napaisuuden sähkömagneetit.
Vaihtovirtageneraattorin ROOTTORIA käyttää voimanlähde: höyryturbiini, hydrauliturbiini, polttomoottori tai tuuliturbiini. Sen käämitys saa virtaa tasavirtageneraattorista, joka yleensä sijoitetaan vaihtovirtageneraattorin kanssa yhteiselle akselille, ja joskus tasasuuntauslaitteesta, joka on kytketty itse generaattorin napoihin.
Kysymys: Miksi tehokkaissa vaihtovirtageneraattoreissa induktiovirtaa ei viritetä pyörivässä kehyksessä, vaan kiinteässä staattorikäämityksessä induktorin pyörimisen vuoksi.
Vastaus: Tehokkaan koneen, esimerkiksi 500 kW, staattorissa, joka tuottaa 20 kV virtajännitteen, käämin virranvoimakkuus on 25 kA. Tällaista virtaa on mahdotonta poistaa liukuvalla koskettimella. Ja herättimillä on pieni teho, magnetointivirrat eivät ylitä satoja ampeeria, mikä mahdollistaa niiden syöttämisen roottorin käämiin liukukoskettimen avulla. Lisäksi staattori on helpompi jäähdyttää.
Generaattorin tärkeä ominaisuus on emf:n indusoima taajuus.
$=р·п, missä р on napaparien lukumäärä, р on roottorin nopeus.
B) Vaihtovirtageneraattorin käyttö - eri voimalaitoksissa. Generaattorit, joiden kapasiteetti on 300-500 MW, ovat hyötysuhteeltaan 99 % - nämä ovat erittäin edistyneitä asennuksia.
C) voimalaitoksista: lämpö-, hydrauli-, ydinvoimaloista.
Lämpövoimalaitosten hyötysuhde on enintään 40 %.
Vesivoimalaitos - energiahäviöt ovat hyvin pieniä.
D) RAJOITUKSET:
Mitä suurempi generaattorin teho on, sitä vähemmän polttoainetta kuluu 1 kWh energiaa kohden. Se on kustannustehokasta. Mutta mitä suurempi teho, sitä suurempi virta, sitä suurempi lämmitys ja häviöt. Erilaisten jäähdytysmenetelmien (ilma, vesi, vety, öljy) käyttö on jo saavuttanut kohtuulliset rajat - tehon lisääminen edelleen johtaa metallien kulutuksen ja sähköhäviöiden kannalta kannattamattomien voimalaitosten kokoon.
Siksi kehitetään uusia turbogeneraattoreita, joissa käytetään suprajohtavia käämiä.
TIETOJA KRYOGEENISTÄ TURBOGENERAATTORISTA – VIESTI SEURAAVAA TUNNIA VARTEN?
Joten jos piiriin tunkeutuva magneettivuo muuttuu, syntyy vaihtovirtaa. Tässä tapauksessa ei ole lainkaan väliä, liikkuuko magneetti kelaan vai kela magneetin suhteen: pääasia, että piiriin tunkeutuva magneettivuo muuttuu jatkuvasti.
Konetta, jossa piiriin tunkeutuva magneettivuo muuttuu jatkuvasti jaksottaisesti ja samalla syntyy vaihtovirtaa, kutsutaan sähkömekaaniseksi induktiogeneraattoriksi.
Generaattorin pyörivää osaa kutsutaan roottoriksi ja kiinteää osaa staattoriksi.
Suuria indusoituja virtoja tuottavat generaattorit käyttävät sähkömagneettia roottorina, eikä yleensä yhtä, vaan useita. Tämä mahdollistaa pyörimisnopeuden pienentämisen ja generaattorin kulumisen vähentämisen. Vaihtovirran vakiotaajuus Venäjän teollisuus- ja valaistusverkoissa on 50 Hz.
Suuria vaihtovirtoja tuottavia generaattoreita ohjaa mekaaninen energia: putoava vesi (vesivoimalaitos), höyry (lämpövoimalaitos, ydinvoimalaitos). Mutta voimalaitokset sijaitsevat lähellä energiaresursseja, ja sähkö välitetään johtojen kautta kuluttajalle. Kun virta kulkee johtojen läpi, johdot kuumenevat. Siksi Joule-Lenzin lain mukaan jonkin verran lämpöä menetetään.
Mutta langan poikkileikkaus ei voi olla kovin suuri, joten sähkön siirtämiseksi kuluttajalle pitkiä matkoja, on tarpeen vähentää vaihtovirran arvoa
Muuntaja.
P.N:n keksintö vuonna 1876 auttoi muuttamaan vaihtovirran ja -jännitteen arvoa. Yablochkov muuntaja.
Tarkoitus: 1 – lisätä ja vähentää vaihtojännitettä, kun se lähetetään lähteestä pitkiä matkoja kuluttajalle.
2- erilaisten laitteiden ja asennuksien syöttämiseen vaihtovirtaverkosta.
Laite: itsenäinen työ muuntajamallilla ja julisteella.
Tehtävä: - harkitse laitetta, piirrä se kaavamaisesti, muuntajan toiminta tyhjäkäynnillä (???? - miksi toisiopiirin ollessa auki muuntaja ei kuluta lähes lainkaan energiaa)
Demot: Undervolting (Logger Lite).
Käytä kaavioissa piirustuksia ja symboleja.
13 QUOTE 13 QUOTE 1415 1415 13 QUOTE 1415
Suosittelen, että arvioit tietosi aiheesta "vaihtovirta, muuntaja"
Seuraavana on testi Plikersin kanssa.
Kotitehtävä: 51 harjoitus 42 (1, 2)
Kuva 5515
Liitetyt tiedostot
Elektromagneettinen kenttä
Oppitunti 8/20
Aihe. Vaihtovirta. Laturi
Oppitunnin tarkoitus: muodostaa opiskelijoille käsitys vaihtovirrasta ja sen hankkimisesta.
Oppituntityyppi: yhdistetty oppitunti.
TUNTISUUNNITELMA
UUDEN MATERIAALIN OPPIMINEN
Tuotannossa ja jokapäiväisessä elämässä vaihtovirtaa käytetään paljon useammin kuin tasavirtaa.
Ø Vaihtovirta on sähkövirtaa, jonka suuruus ja suunta muuttuvat ajoittain.
Vaihtovirta tuotetaan käyttämällä vaihtovirtageneraattoreita käyttämällä sähkömagneettisen induktion ilmiötä. Kuvitellaan kehyksen muodossa olevaa johdinta, jonka pinta-ala on S ja joka pyörii tasaisesti kulmanopeudella ω tasaisessa magneettikentässä (magneettinen induktio on kohtisuorassa kehyksen pyörimisakseliin nähden). Magneettivuo kehyksen läpi Ф = ВScosα, jossa α on kulma normaalivektorin ja kehyksen alueen ja magneettisten induktiolinjojen välillä.
Jos aloitat ajan laskemisen sillä hetkellä, kun vektori on suunnattu magneettisen induktion viivoja pitkin, kulman α alkuarvo on yhtä suuri kuin nolla ja kulman riippuvuus ajasta on muotoa: α = ωt, joten Ф = BScosωt.
Magneettivuon muutos johtaa induktio-emf:n ilmestymiseen kehyksessä. Sähkömagneettisen induktion lain mukaan magneettivuon muutosnopeus Δ Ф/Δ t matematiikan kannalta on funktion Ф (t) derivaatta, joten
Kyseessä oleva kehys on siis EMF:n lähde, suorittaa harmonisia värähtelyjä amplitudilla Jos kehys koostuu N kierrosta, niin EMF:n amplitudi kasvaa N kertaa:
Voit hyödyntää syntyvää EMF:ää kiinnittämällä kehyksen liikkuvat päät ulomman sähköympyrän kiinteisiin koskettimiin. Voidaan esimerkiksi varmistaa, että metallirengas rungon molemmista päistä liukuu elastista kontaktia (harja) pitkin. Tällöin harjoja voidaan pitää virtalähteiden napoina.
Jos liität näihin napoihin vastuksen, jonka resistanssi on R, vastuksen yli oleva jännite on sama kuin kehyksen EMF: ja vastuksen virranvoimakkuus on:
Virran amplitudi tässä lausekkeessa on vaihtovirran jakso ja sen taajuus
OPETUN AINEISTON RAKENNUS
MITÄ OPPIMME TUNNILLA
· Vaihtovirta on sähkövirtaa, jonka suuruus ja suunta muuttuvat ajoittain.
· Laturi on sähkömekaaninen laite, joka muuntaa mekaanisen energian vaihtovirtasähköenergiaksi.
Riv1 nro 9.2; 9,11; 9,12; 9.13.
Riv2 nro 9,24; 9,25; 9.26, 9.27.
Riv3 nro 9,31, 9,32; 9,33; 9.34.
Oppitunnin tarkoitus: muodostaa opiskelijoille käsitys sähköenergian eduista muihin energiatyyppeihin verrattuna, esitellä heille sähkövirtaa tuottavia laitteita.
Tuntien aikana
Testianalyysi
Uuden materiaalin oppiminen (heuristinen keskustelu)
1. Mitkä ovat sähköenergian edut?
A) Se voidaan lähettää pitkiä matkoja pienin häviöin.
B) Se on kätevä jakaa kuluttajien kesken.
C) Se voidaan helposti muuntaa muun tyyppiseksi energiaksi: lämpö, mekaaninen, valo...
2. Mitä etuja vaihtovirralla on tasavirtaan verrattuna?
A) Virtaa ja jännitettä on helppo muuttaa lähes häviöttömästi ja laajalla alueella.
3. Mitkä laitteet tuottavat sähköä?
A) kutsutaan konetta sähkövirran luomiseksi Generaattori.
B) Generaattorit sisältävät aurinkopaneelit, lämpöpaalut, galvaaniset kennot, akut, sähköstaattiset koneet.
4. Mitkä ovat yleisimmät generaattorit nykyään?
A) Induktioelektromekaaniset vaihtovirtageneraattorit. Heillä on yksinkertainen laite; mahdollistaa korkeiden virtojen saamisen suurilla jännitteillä.
5. Millainen energia muuntuu tämän tyyppisen generaattorin toimiessa?
A) Mekaaninen energia muunnetaan sähköenergiaksi.
6. Generaattorin toimintaperiaate
A) Vaikka generaattoreita on monenlaisia, niiden pääosat ovat samat: kestomagneetti tai sähkömagneetti magneettikentän luomiseksi; , 
Käämiö, jossa muuttuva EMF indusoituu (kierrosten lukumäärästä riippuen).
Magneettivuon lisäämiseksi käytetään kahden sydämen magneettijärjestelmää (valmistettu sähköteräksestä). Magneettikentän luovat käämit sijoitetaan yhteen ytimeen ja käämit indusoidun emf:n tuottamiseksi toiseen.
Vaaka- tai pystyakselia pitkin pyörivää sydäntä kutsutaan Roottori.
Kiinteää sydäntä yhdessä sen käämityksen kanssa kutsutaan staattori.
Sydämien välissä on rako magneettisen induktion maksimaalisen vuon varmistamiseksi, raon tulee olla mahdollisimman pieni.
Generaattorimallin yläkuvassa roottori on vaijerirunko ja kiinteä kestomagneetti on Staattori.
Voit tehdä päinvastoin: anna magneetin pyöriä - siitä tulee sitten roottori ja aseta käämi paikallaan olevan sydämen rakoihin - tämä on staattori.
Molempia periaatteita käytetään generaattoreiden valmistuksessa.
Joten teollisissa generaattoreissa sähkömagneetti (roottori) saatetaan pyörimään, ja käämitys on paikallaan - tämä on staattori. On helpompi poistaa syntyvä virta kiinteistä käämeistä virta syötetään liukukoskettimien kautta pyörivään sähkömagneettiin (tämä virta on heikko).
Pienitehoisissa generaattoreissa kestomagneetti luo pyörivän magneettikentän.
Induktio-emf ilmestyy staattorin käämiin pyörteen sähkökentän vuoksi, joka syntyy muuttuvan magneettivuon seurauksena, joka syntyy roottorin pyöriessä.
Alemmassa kuvassa näemme nykyaikaisen generaattorin sähköenergian tuottamiseen.
Sen mitat ovat melko suuret, mutta samalla yksittäiset osat on valmistettava millimetrin kymmenesosien tarkkuudella.
Vahvistaa opittua materiaalia
1. Mitä etuja sähköenergialla on muihin energiatyyppeihin verrattuna?
Vaihtovirta. Laturi
Oppitunnin tyyppi: uuden materiaalin oppiminen.
Oppitunnin tavoitteet:
I. Koulutus
1. Tietojen yhdistäminen aiheesta "Sähkömagneettisen induktion ilmiö".
2. Vaihtovirtageneraattorin rakenteen ja toimintaperiaatteen ja sen soveltamisen tutkiminen.
II. Kehittäviä
Kognitiivisten kiinnostuksen kohteiden ja älyllisten kykyjen kehittäminen kokeiden havainnointi- ja demonstrointiprosessissa.
III. Koulutuksellinen
1. Kiinnostuksen lisääminen aihetta kohtaan, opiskelijoiden varustaminen tieteellisillä kognitiomenetelmillä, jotta he voivat saada objektiivista tietoa ympäröivästä maailmasta.
2. Vastuullisen asenteen edistäminen luontoa kohtaan sosiaalisena persoonallisuuden piirteenä.
Tuntisuunnitelma
I. Organisatorinen hetki. (2 minuuttia.)
II. Kotitehtävien tarkistaminen. (10 min.)
III. Uuden materiaalin oppiminen. (15 minuuttia.)
IV. Opiskelijoiden tiedon lujittaminen. (5 minuuttia.)
V. Oppitunnin yhteenveto. (10 min.)
VI. Kotitehtävät. (3 min.)
Tuntien aikana
I. Organisatorinen hetki
1. Tervehdys
II. Kotitehtävien tarkistaminen.
1. Minkä tehtävän tiedemies M. Faraday asetti itselleen vuonna 1821?
2. Onnistuiko Faraday ratkaisemaan tämän ongelman?
3. Missä olosuhteissa galvanometriin suljetussa kelassa syntyi indusoitunut virta kaikissa kokeissa?
4. Mikä on sähkömagneettisen induktion ilmiö?
5. Mikä on sähkömagneettisen induktion ilmiön löytämisen käytännön merkitys?
Fyysinen sanelu työkirjoissa
Mitkä kirjaimet edustavat seuraavia määriä? :
MAGNEETTINEN VIRTAUS.
MAGNEETTIKENTÄINDUKTIO.
NYKYINEN VAHVUUS.
JOHTEEN PITUUS
KIRJOITA LASKENTA VARTEN:
MAGNEETTINEN INDUKTIO.
MAGNEETTINEN VIRTAUS
TUNNISTA TUNTEMATON MÄÄRÄ.
l= 1 mV = 0,8Tminä= 20 AF - ?
Viitetiedon päivittäminen – suora keskustelu opiskelijoiden kanssa.
Ennen kuin puhumme sähkövirran tuotannosta, muistetaan:
Kysymys : Mitä kutsutaan sähkövirraksi?
Vastaus: Sähkövirta on varautuneiden hiukkasten järjestettyä liikettä.
Kysymys : Mitä nykyisiä lähteitä tiedät?
Vastaus: Ladattavat akut, akut jne.
Onko kaikkien lueteltujen tyyppien soveltamisala sama? Ei, se määräytyy niiden ominaisuuksien mukaan. Selvitetään, mitkä ovat niiden edut ja haitat ja voidaanko niitä soveltaa kaikkialla?
Kemialliset virran lähteet: galvaaniset kennot; akku akut; kelloissa, laskimissa ja kuulolaitteissa käytetty elohopeaparisto tuottaa 1,4 V; perinteinen taskulampun akku, antaa 4,5 V. (esittely)
Edut: kompakti, kyky käyttää itsenäisenä energialähteenä.
Haitat - alhainen energiaintensiteetti, korkeat energiakustannukset, hauraus, jätehuollon ongelma.
Lämpöelementit, valokennot, aurinkopaneelit (esittely)
Edut: koneton tapa tuottaa energiaa.
Haitat: alhainen tehokkuus, riippuvuus sääolosuhteista.
III. Uuden materiaalin oppiminen.
Niin, Michael Faraday löysi sähkömagneettisen induktion ilmiön, joka koostuu indusoidun virran esiintymisestä vaihtuvan magneettikentän vaikutuksesta.
Tämän ilmiön löytämisen jälkeen monet skeptikot epäilivät ja kysyivät: "Mitä hyötyä tästä on?"
Mihin Faraday vastasi: "Mitä hyötyä vastasyntyneestä vauvasta voi olla?"
Hieman yli puoli vuosisataa on kulunut ja, kuten amerikkalainen fyysikko R. Feynman sanoi, "hyödytön vastasyntynyt muuttui ihmesankariksi ja muutti Maan kasvot tavalla, jota hänen ylpeä isänsä ei voinut edes kuvitella."
Ja tämä sankari, joka muutti maan kasvot, on generaattori.
Generaattori on laite, joka muuntaa jonkinlaista energiaa sähköenergiaksi (kirjoita määritelmä muistikirjaasi).
Generaattorissa syntyy sähkövirtaa - Avaa oppikirja sivuilta 174-175, kuva 137, 149. Lue itsenäisesti ja kirjoita muistivihkoon, miten generaattori toimii ja sen pääosat.
Tällä hetkellä induktiogeneraattoreihin on olemassa erilaisia muunnelmia. Mutta ne kaikki koostuvat samoista osista - magneetista tai sähkömagneetista, joka luo magneettikentän, ja käämistä, jossa virta indusoituu.
Huomaa, että tässä tapauksessa vaijerirunko, joka on roottori, pyörii magneettikentän muodostaa kiinteä, kestomagneetti.
Huomaa, että tässä tapauksessa kestomagneetti pyörii, mutta runko on paikallaan.
Viime oppitunnilla laboratoriotyötä tehdessäsi teit johtopäätöksen piirissä olevan induktiovirran suunnan ja magneetin liikesuunnan välisestä yhteydestä.
Sähkövirtaa, jonka suuruus ja suunta muuttuvat ajoittain ajan myötä, kutsutaan vaihtovirraksi.
Vaihtovirta: muuttuvat ajoittain ajan myötä
Sähköntuotanto.
Keskustelu:
– Mitä hyötyä sähköstä on muihin energiamuotoihin verrattuna?
Se voidaan lähettää langallisesti mille tahansa asutulle alueelle;
Voidaan helposti muuntaa minkä tahansa tyyppiseksi energiaksi;
Helposti saatavissa muun tyyppisestä energiasta;
Millaisia energiamuotoja voidaan muuttaa sähköksi?
Missä sähköä tuotetaan?
Muunnetun energian tyypistä riippuen voimalaitokset ovat:
Tuuli
Lämpö
Hydraulinen
Atomi
Vuorovesi
Maalämpö
Mietitäänpä millaisia energiamuotoja muunnetaan energialähteestä - polttoaineesta sen loppukäyttöön lämpövoimalaitoksissa?
Opiskelija vastaa:
Millaisia energiamuotoja vesivoimalaitoksissa muunnetaan? (omillaan)
(tee muistiinpano)
Laturi.
Staattori;
Roottori;
Nykyinen induktio.
Sähköenergian siirto.
Tuotettu sähkö siirtyy kuluttajalle. Ketkä ovat mielestäsi suurimmat sähkönkuluttajat?
Teollisuus (lähes 70 %)
Kuljetus
Maatalous
Väestön kotitalouksien tarpeet
Siksi sähkömekaaniset järjestelmät ovat hallitsevassa asemassa aikanamme.induktiovirtageneraattorit.
Ne tarjoavat käytännössä kaiken käytetyn energian. Mitä etuja, etuja ja haittoja niillä on, selvitämme tänään luokassa.
On sanottava, että Venäjällä ja useimmissa maailman maissa valaistusverkossa ja teollisuudessa käytetty vakiovirtataajuus on 50 Hz, USA:ssa 60 Hz.
Hanki vastaus:
Vesivoimalaitoksilla - putoavan veden virtauksella;
Lämpöisillä - korkean paineen ja lämpötilan höyry.
5. Katso video "saa vaihtovirtaa"
Elämme 2000-luvulla ja sivistyneen elämäntavan ja siten tieteen ja tekniikan kehityksen perusta on energia, joka vaatii yhä enemmän. Mutta tässä tulee ongelma. Tätä ongelmaa voidaan kutsua "kolmen ongelmaksiE »: Energia + talous + ekologia. Nopeaan kehitykseentaloutta , tarvitaan enemmän ja enemmänenergiaa , lisääntynyt energiantuotanto johtaa heikkenemiseenekologia , aiheuttaa suurta haittaa ympäristölle.
Loppujen lopuksi energia on yksi kansantalouden saastuttavimpia sektoreita. Kohtuuttoman lähestymistavan avulla biosfäärin kaikkien osien (ilma, vesi, maaperä, kasvisto ja eläimistö) normaali toiminta häiriintyy ja poikkeustapauksissa, kuten Tšernobylissä, itse elämä on uhattuna. Siksi tärkeintä tulisi olla ympäristönäkökulmasta lähestymistapa, jossa otetaan huomioon paitsi nykyhetken, myös tulevaisuuden edut.
Samaan aikaan lämpövoimalat ovat yksi tärkeimmistä ilmakehän saastuttajista kiinteillä tuhkahiukkasilla, rikki- ja typen oksideilla sekä hiilidioksidilla, jotka edistävät "kasvihuoneilmiötä". Kaupunkien ylle muodostuu niin sanottuja lämpösaarekkeita lisääntyneen energian vapautumisen vuoksi, josta ilmakehän prosessien normaali kulku häiriintyy. Surgutin kaupungissa havaittiin tornadon muodostumista osavaltion piirivoimalan -2:n säiliön yläpuolelle.
Tällä hetkellä on kiireellisesti otettava käyttöön resursseja säästäviä ja jätteettömiä teknologioita. siirtyminen puhtaisiin, vaihtoehtoisiin ja ehtymättömiin energialähteisiin.
He rakentavat erilaisia voimalaitoksia, maalämpö-, tuuli- jne.
IV. Lujittaa oppitunnilla hankittua tietoa.
1. Mitä sähkövirtaa kutsutaan vaihtovirraksi?
2. Missä käytetään vaihtovirtaa?
Olivatpa voimalaitokset minkä tyyppisiä tahansa, niiden päälaite on generaattori.
Kysymys : Mikä on generaattorin nimi?
Vastaus: Generaattori on laite, joka muuntaa jonkinlaista energiaa sähköenergiaksi.
Kysymys : Nimeä generaattorin pääosat.
Vastaus: Roottori, staattori.
Kysymys : Lyhdyt tien varrella seisovat yksinään.
Kymmenen hertsiä on vaihtovirran taajuus.
Kuka vastaa minulle selvästi, ilman hämmennystä:
Käytetäänkö tätä virtaa valaistukseen?
Vastaus: Ei.
V. Yhteenveto.
Tänään luokassa keskustelimme generaattorin toimintaperiaatteesta, tästä vaikuttavasta langoista, eristemateriaaleista ja teräsrakenteista tehdystä rakenteesta. Mutta valtavien, useiden metrien mittojen ansiosta generaattoreiden tärkeimmät osat valmistetaan millimetrin tarkkuudella. Missään luonnossa ei ole sellaista liikkuvien osien yhdistelmää, joka voisi tuottaa sähköenergiaa niin jatkuvasti ja taloudellisesti.
Tiedon tarkistus - tarkista naapuri!
Tarkastetaan nyt, kuinka paljon olet oppinut tämän materiaalin. Sinulla on pöydälläsi testitehtävät oppituntimme aiheesta, kirjoita oikea vastaus lyijykynällä. Se, joka vastaa 8 kysymykseen oikein, saa arvosanan "5", 6-7 kysymyksestä arvosanaksi "4", 4-5 oikeasta vastauksesta "3".
Testi: Sähköenergian tuottaminen. F-9
Mihin ilmiöön sähkömekaanisen toiminta perustuu?
sähköstaattinen induktio;
elektromagneettinen induktio;
termioninen emissio.
Sähköenergian tuotanto on…
aineen luominen;
energian tuottaminen;
energian muuntaminen.
Ajan myötä muuttuva magneettikenttä voi olla lähde...
magneettikenttä;
sähkökenttä;
painovoima kenttä;
sähköstaattinen kenttä.
Vaihtovirtaa tuottaa...
Venäjällä käytetty teollinen vaihtovirtataajuus...
Induktiovirran esiintymisen havaitsemiseksi magneettikentässä pyörivässä kehyksessä sinun on kytkettävä se liittimiin...
Yksinkertaisin vaihtovirtageneraattori on...
Arvosanojen antaminen päiväkirjalle
VI. Kotitehtävät:
Perusmateriaali § 50. (Oppikirja “Fysiikka”, 9. luokka. A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik.) Harjoitus. 40(2)
Kiitos huomiostasi. Toivottaen. Hyvästi.
