Главная > Утепление > План-конспект урока по физике. Генерирование электрической энергии. Урок на тему «Получение переменного электрического тока Конспект по физике на тему генератор


План-конспект урока по физике. Генерирование электрической энергии. Урок на тему «Получение переменного электрического тока Конспект по физике на тему генератор




План урока.

Дисциплина: Электротехника и электроника.

Тема: Генераторы постоянного тока.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Вид урока: лекция

Метод обучения: объяснительно-иллюстративный

Цели урока:

Обучающая: сформировать у учащихся понятие о назначении ГПТ, его устройстве и способах включения.

Задачи:

Рассказать о назначении ГПТ;

Рассмотреть устройство ГПТ;

Ознакомить схемами включения ГПТ;

Развивающая цель: развить практико-ориентированное мышление.

Задачи:

Развить способность видеть взаимосвязь законов, явлений электротехники и применение их на практике;

Развить способность сравнивать и анализировать.

Воспитательная цель: воспитывать положительное отношение к знаниям.

Задачи: воспитывать умение видеть результаты своего труда и оценивать их.

Наглядность на уроке:

Макет машины постоянного тока.

Плакат МПТ;

Видеоролик;

Электронный образовательный ресурс.

Ход урока:

1. Организационный момент:

Приветствие

Проверка присутствующих

Организация внимания.

2. Целеполагание и мотивация:

Постановка цели перед учащимися

Ознакомление студентов планом урока

Формирование установок на восприятие и осмысление учебной информации.

3. Актуализация ранее усвоенных знаний:

Вопросы:

Какая электическая машина называется генератором?

На каком явлении основан принцип действия генераторов?

Какое электротехническое устройство называется электромагнитом и для чего оно предназначено?

От чего зависит величина ЭДС, наводимой в рамке?

Какое напряжение снимается со щеток?

4. Формирование новых понятий.

Основные узлы ГПТ, их назначение, конструктивные особенности.Материалы для их изготовления.

Схемы включения ГПТ. Характеристики ГПТ при различных схемах включения. Самовозбуждение ГПТ.




Генераторы с независимым возбуждением.
Характеристики генераторов

Магнитное поле генератора с независимым возбуждением создается током, подаваемым от постороннего источника энергии в обмотку возбуждения полюсов.
Магнитное поле генераторов с независимым возбуждением может создаваться
от постоянных магнитов.


Внешняя характеристика генератора


Генераторы с самовозбуждением.
Принцип самовозбуждения генератора
с параллельным возбуждением

Недостатком генератора с независимым возбуждением является необходимость иметь отдельный источник питания. Но при определенных условиях обмотку возбуждения можно питать током якоря генератора.
Самовозбуждающиеся генераторы имеют одну из трех схем: с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением. На рис. 10 изображен генератор с параллельным возбуждением.

Обмотка возбуждения подключена параллельно якорной обмотке. В цепь возбуждения включен реостат R в . Генератор работает в режиме холостого хода.
Чтобы генератор самовозбудился, необходимо выполнение определенных условий.
Первым из этих условий является наличие остаточного магнитного потока между полюсами. При вращении якоря остаточный магнитный поток индуцирует в якорной обмотке небольшую остаточную ЭДС.


5. Закрепление полученных знаний:

Заклеить рисунок МПТ в тетрадь и записать названия основных узлов согласно нумерации на рисунке.

Какие способы возбуждения ГПТ Вы знаете?

Каково назначение коллектора?

6. Подведение итогов урока.

Что нового узнали на уроке?

Что для вас было наиболее сложным?

Чему научились?

Выставление оценок.

Задание на дом.

ЭДС якоря зависит от потока и скорости вращения.

4-4. Реакция якоря в машинах постоянного тока

В режиме холостого хода генератора постоянного тока ток возбуждения создает основной поток, который при вращении якоря наводит в обмотке якоря ЭДС. Поток при холостом ходе имеет симметричный характер, рис. 181. Если якорную цепь подключить к нагрузке, то по обмотке якоря будет протекать ток, который создаст свой поток.

Взаимодействие потока якоря с потоком основных полюсов и называется реакцией якоря. Картину распределения потока якоря можно представить на рис. 182.

При холостом ходе генератора ЭДС, наводимая в обмотке якоря, определяется по правилу правой руки. Подключив нагрузку, в якоре появится ток с тем же направлением что и ЭДС. Ток создаст поток, который, взаимодействуя с потоком основных полюсов, создаст результирующий поток. За счет потока якоря набегающий край полюса будет размагничиваться, а сбегающий край полюса намагничиваться, рис. 183. Физическая нейтраль у генератора будет сдвигаться по ходу вращения якоря. Она перпендикулярна результирующему потоку.


Рис. 181 Рис. 182 Рис. 183

Реакция якоря у двигателя противоположна генератору.

Генератор Двигатель

При одинаковом направлении вращения якоря, независимо от режима работы, направление ЭДС в якоре одинаково. В двигательном режиме ток якоря направлен встречно ЭДС, поэтому реакция якоря двигателя противоположна генератору, т.е. набегающий край полюса будет намагничиваться, а сбегающий край полюса размагничиваться.

Рассмотрим намагничивающую силу реакции якоря, магнитную индукцию якоря и результирующую индукцию на полюсном делении.

Для рассмотрения намагничивающей силы реакции якоря введем понятие о линейной нагрузке якоря – ток приходящийся на единицу длины окружности якоря.

Путем введения этой величины можно условно заменить зубчатый якорь гладким, у которого линейная нагрузка равномерно распределена по всей поверхности. У реального якоря ток находится только в пазах, что осложняет расчет.

По закону полного тока следует, что намагничивающая сила по замкнутому контуру равна полному току, который охватывается этим контуром, а полный ток на данной длине определяется линейной нагрузкой.

Поэтому намагничивающая сила реакции якоря - линейный закон.

Определим закономерность индукции якоря. - линейный закон сохраняется под полюсами, а между полюсами за счет большого сопротивления воздуха кривая индукции имеет провал. (), рис. 184. При холостом ходе индукция имеет вид близкий к трапеции.

Результирующая кривая индукции имеет искаженный характер, т. е. набегающий край полюса размагничивается, а сбегающий намагничивается. Щетки установлены на нейтрали. Реакция якоря при этом будет поперечная, рис. 185.



Рис.185 Рис. 186 Рис. 187

Если щетки установить вдоль полюсов, реакция якоря будет продольно размагничивающая, рис. 186. Если щетки генератора сдвинуть на дугу () по направлению вращения то реакцию якоря можно разложить по осям, рис. 187

, ,

где: - поперечная ось

Продольная ось.

Поперечная намагничивающая сила искажает магнитный поток, а продольная размагничивает.

Реакция якоря влияет на все характеристики генераторов постоянного тока.

4-5. Генераторы постоянного тока

Генератор постоянного тока преобразует механическую энергию в электрическую. В зависимости от способов соединения обмоток возбуждения с якорем генераторы классифицируются:

1. генератор независимого возбуждения, рис. 188.

2. генераторы с самовозбуждением:

а) генератор параллельного возбуждения, рис. 189.

б) генератор последовательного возбуждения, рис. 190.

в) генератор смешанного возбуждения, рис. 191.


Энергетическая диаграмма генератора независимого возбуждения (рис. 192).


Механическая мощность на валу

Электромагнитная мощность

Отдаваемая электрическая мощность

- потери магнитные, механические, электрические, потери в щеточном контакте.

Разделив уравнение на ток якоря , получим:

или

4-5-1. Электромагнитный момент генератора постоянного тока

Сила, воздействующая на проводник с током равна , рис. 193. Для расчета принимаем индукцию на полюсном делении среднюю величину. Ток во всех проводниках одинаков, индукция средняя, каждый проводник практически пересекает магнитную линию перпендикулярно. Исходя из этого, можно суммарную силу всех проводников сосредоточить в одном проводнике.

Где - число проводников обмотки якоря. Электромагнитный момент

заменим , , ,получим ,

где: , - поток, тогда

Электромагнитный момент зависит от потока и тока якоря. В генераторном режиме электромагнитный момент является тормозным. Уравнение равновесного состояния моментов запишется , где:

Механический момент на валу генератора

Момент холостого хода

Электромагнитный момент

4-5-2. Генератор независимого возбуждения

Схема включения генератора независимого возбуждения представлена на рис. 194.

Свойства генератора определяются его характеристиками.

1.Характеристика холостого хода: , , , рис. 195

Пунктирная - расчетная характеристика холостого хода.

Характеристика холостого хода позволяет судить о степени насыщения магнитной цепи.

2. Нагрузочная характеристика: , , , рис.47.

Треугольник - характеристический. Катет - ток возбуждения, который идет на компенсацию реакции якоря.

3.Внешняя характеристика: , , рис. 48,Рис.

Электротехника с основами электроникиУчебное пособие >> Физика

Указаниям и конспекту лекций теоретические вопросы, ... , проанализировать энергетические соотношения и... рода электрических машин и... в промышленных электрических установках нежелательное и опасное... 1. Иванов И.И., Равдоник В.С. Электротехника . - М.: Высшая школа, ...

  • Теория сигналов и систем. Конспект лекций и практических занятий

    Конспект >> Коммуникации и связь

    Напряжения в промышленных установках , транспортных средствах... , импульс тока в электротехнике и т.п.) – математическая... и электронной вычислительной машине , обыгрывающей в шахматы... 1975. - 264 с. Лекция 6. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СПЕКТРЫ СИГНАЛОВ Содержание 1. Мощность...

  • Синхронные машины . Конспект лекций

    Конспект >>

    Якоря. В нормальных машинах постоянного тока, с установкой щеток на геометрической... рассмотрения впервые был предложен французским электротехником А. Блонделем в 1895 г. ... совместной работе синхронных машин в энергети­ческой системе необходимо учитывать их...

  • Контроль качества и определение свойств материалов

    Лекция >> Промышленность, производство

    Конспект лекций для студентов Оглавление Введение... задается с некоторой постоянной скоростью. Испытательные машины , в которых корректируется режим деформирования... или контактные. В хороших современных машинах датчик деформации индуктивный и крепится на...

    • Повторение:

    Так как действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции, следовательно, перед объяснением нового материала необходимо повторить следующие вопросы:

      При каких условиях возникает индукционный ток?

      Что называется электромагнитной индукцией?

      В каких опытах можно получить индукционный ток?

      Как возникает ЭДС индукции в неподвижных проводниках?

      Что является причиной возникновения ЭДС в движущихся проводниках?

    Объяснение нового материала.

    Генератор переменного тока .

    Генератор тока – устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую.

    Основные части генератора:

      Индуктор – устройство, создающее МП.

      Якорь – обмотка, в которой индуцируется ЭДС.

      Кольца со щетками – устройство, которым снимают с вращающихся частей индукционный ток или подают ток питания электромагнитом.

    ЭДС, индуцируемая в последовательно соединенных витках, будет складываться из суммы ЭДС в каждом из них, поэтому обмотка якоря состоит из множества витков.

    Генератор состоит из неподвижной части — статора и подвижной части — ротора . Обычно на роторе располагаются электромагниты с полюсами N и S. Их обмотка, называемая обмоткой возбуждения, питается через кольца и щетки от источника постоянного тока. В пазах статора, собранного из стальных листов, находятся проводники обмотки статора. Они соединены друг с другом последовательно поочередно с передней и с задней сторон статора.

    Для технических целей применяется переменный ток синусоидальной формы с частотой 50 Гц, для этого ротор должен вращаться с частотой 50 об/с. Чтобы уменьшить частоту вращения, увеличивают число пар полюсов индуктора. ν = nf , n – число пар полюсов, f — частота вращения ротора.

    Трансформатор.

    Впервые трансформаторы были использованы в 1878 г. русским учёным П.Н. Яблочковым для питания изобретённых им ‘электрических свечей» – нового в то время источника света. Идея П.Н. Яблочкова была развита сотрудником Московского университета И.Ф. Усагиным, сконструировавшим усовершенствованный трансформатор. (Демонстрация разборного универсального трансформатора).

    С помощью разборного универсального трансформатора рассматриваем устройство трансформатора.

    Трансформатор состоит из замкнутого сердечника, на который надеты две (иногда и более) катушки с проволочными обмотками. Одну из обмоток, называемую первичной, подключают к источнику переменного напряжения. Вторую обмотку, к которой присоединяют «нагрузку», то есть приборы и устройства, потребляющие электроэнергию, называют вторичной.

    Зарисовать в тетрадь схему устройства трансформатора, его условное обозначение (планшет)

    Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. При прохождении переменного тока по первичной обмотке в сердечнике появляется переменный магнитный поток, который возбуждает ЭДС индукции в каждой обмотке. Сердечник из трансформаторной стали концентрирует магнитное поле, так, что магнитный поток существует только внутри сердечника и одинаков во всех его сечениях.

    В первичной обмотке, имеющей n 1 витков, полная ЭДС индукции е 1 равна n 1 е.

    Во вторичной обмотке полная ЭДС е 2 равна n 2 е, следовательно

    Обычно активное сопротивление обмоток трансформатора мало, и им можно пренебречь. В этом случае модуль напряжения на зажимах катушки приблизительно равен ЭДС индукции, значит:

    Мгновенные значения ЭДС е 1 и е 2 изменяются синфазно (одновременно достигают максимума и одновременно проходят через нуль.) Поэтому отношение можно заменить:

    Величину k называют коэффициентом трансформации .

    При k > 1, — трансформатор – понижающий. При k < 1 – повышающий.

    Вывод о назначении трансформатора

      Наиболее важное применение трансформатора — это передача электрической энергии на большое расстояние.

      Большое практическое применение трансформатор находит в электросварке.

      Образование двух противоположных магнитных потоков в сердечнике полностью нагруженного трансформатора положено в основу устройства современного бытового электрического звонка.

      В радиотехнике для понижения напряжения (силовые трансформаторы).

    КПД трансформатора ɳ = * 100%, или ɳ= I 2 U 2 / I 1 U 1 .

    Р 2 -мощность вторичной обмотки, Р 1 -мощность первичной обмотки. В современных мощных трансформаторах суммарные потери 2-3%. КПД составляет 97-98%.

    Закрепление:

    1. Почему сердечники трансформаторов изготовляют из отдельных листов, изолированных лаком?

    2. Почему трансформатор выходит из строя, когда замыкаются накоротко хотя бы два соседних витка?

    3. Почему сердечники трансформаторов собирают из пластин электротехнической стали?

    Дома:

    1. Подготовить доклад: передача электрической энергии, и ее использование.

    2. Изготовить модель понижающего трансформатора.

    3. Доклад: успехи и перспективы электрификации России.

    4. Доклад: экономия электроэнергии.

    Вопрос:
    1. Какой электрический ток называется переменным?
    1) Электрический ток, периодически меняющийся со временем по модулю и направлению
    2) Электрический ток, периодически меняющийся со временем
    3) Электрический ток, периодически меняющийся по модулю
    4) Электрический ток, периодически меняющийся со временем по направлению

    2. Где используют переменный электрический ток?
    1) в домах. 2) квартирах. 3) на производстве. 4) на автомобилях.
    5) велосипедах.

    3. Почему генераторы переменного тока называют индукционными?
    1) их действие основано на явлении электрического тока
    2) их действие основано на магнитном действии
    3) их действие основано на явлении электромагнитной индукции
    4) их действие основано на явлении постоянного магнита:

    4. Из чего состоит электромеханический индукционный генератор?
    1) генератора. 2) станины. 3) статора.
    4) ротора. 5) полукольца. 6) щетки.
    5. Какая часть индукционного генератора подвижная?
    1) статор. 2) ротор. 3) щетки. 4) обмотка.

    6. Какая часть индукционного генератора не подвижна?
    1) обмотка. 2) ротор. 3) статор.


    7. Чем приводится во вращение ротор генератора на тепловых станциях?
    1) водой. 2) паром от сгоревшего топлива. 3) бензином. 4) керосином.

    8. Чем приводится во вращение ротор генератора на гидроэлектростанции?
    1) паром. 2) водой. 3) керосином. 4) кувалдой.

    9. Какова стандартная частота переменного тока?
    1) 65Гц. 2) 55 Гц. 3) 40 Гц. 4) 50 Гц. 5) 70 Гц.

    10. Из каких элементов состоит трансформатор?
    1) сердцевина. 2) сердечник. 3) первичная обмотка.
    4) вторичная обмотка. 5) обмотки из проволоки.

    11. Для чего предназначен трансформатор?
    1) Трансформатор предназначен для увеличения или уменьшения переменного напряжения и силы тока
    2) Трансформатор предназначен для увеличения или уменьшения переменного напряжения
    3) Трансформатор предназначен для увеличения или уменьшения силы тока
    4) Трансформатор предназначен для уменьшения переменного напряжения и силы тока
    5) Трансформатор предназначен для увеличения напряжения и силы тока

    12. Сколько видов трансформаторов существует?
    1) 1. 2) 2. 3) 3. 4) 4. 5) 5.

    13. К какой обмотке трансформатора подключают переменный электрический ток?
    1) к первичной. 2) к вторичной. 3) к первичной и вторичной.

    14. По какому физическому закону можно определить потери электроэнергии в ЛЭП?
    1) закон Джоуля. 2) закон Джоуля-Ленца. 3) закон Ленца.
    4) закон Паскаля. 5) закон Ньютона.

    15. Кто изобрел трансформатор?
    1) Лебедев. 2) Тимирязев. 3) Яблочков. 4) Паскаль.

    1,2,3

    3,4,5,6

    2,3,4

    Переменный ток. Генератор переменного тока

    Тип урока: изучение нового материала.

    Цели урока:

    I. Обучающая

    1. Закрепление знаний по теме «Явление электромагнитной индукции».

    2. Изучение устройства и принципа действия генератора переменного тока и его применения.

    II. Развивающая

    Развитие познавательных интересов и интеллектуальных способностей в процессе наблюдений и демонстрации эксперимента.

    III. Воспитательная

    1. Воспитание интереса к предмету, вооружение учащихся научными методами познания, позволяющими получить объективные знания об окружающем мире.

    2. Воспитание ответственного отношения к природе, как социальной черты личности.

    План урока

    I. Организационный момент. (2 мин.)

    II. Проверка домашнего задания. (10 мин.)

    III. Изучение нового материала. (15 мин.)

    IV. Закрепление знаний учащихся. (5 мин.)

    V. Подведение итогов урока. (10 мин.)

    VI. Домашнее задание. (3 мин.)

    Ход урока

    I. Организационный момент

    1. Приветствие

    II. Проверка домашнего задания.

    1. Какую задачу в 1821 году поставил перед собой учёный М. Фарадей?

    2. Удалось решить Фарадею эту задачу?

    3. При каком условии во всех опытах в катушке, замкнутой на гальванометр, возникал индукционный ток?

    4. В чём заключается явление электромагнитной индукции?

    5. В чём практическая важность открытия явления электромагнитной индукции?

    Физический диктант в рабочих тетрадях

    Какими буквами обозначаются следующие величины? :

      МАГНИТНЫЙ ПОТОК.

      ИНДУКЦИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ.

      СИЛА ТОКА.

      ДЛИНА ПРОВОДНИКА

    НАПИШИТЕ ФОРМУЛУ ДЛЯ РАСЧЁТА:

      МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ.

      МАГНИТНЫЙ ПОТОК

      ОПРЕДЕЛИТЕ НЕИЗВЕСТНУЮ ВЕЛИЧИНУ.

    l = 1м В = 0,8Тл I = 20 A F - ?

    Актуализация опорных знаний – фронтальная беседа с учащимися.

    Прежде чем мы будем говорить о производстве электрического тока, давайте вспомним:

    Вопрос : Что называют электрическим током?

    Ответ: Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц.

    Вопрос : Какие вам известны источники тока?

    Ответ: Аккумуляторы, батарейки и т. д.

    Область применения каждого из перечисленных видов одинакова? Нет, она определяется их характеристиками. Давайте выясним, какие у них достоинства и недостатки и можно ли их применять повсеместно?

    Химические источники тока: гальванические элементы; батареи аккумуляторов; ртутная батарейка, используемая в часах, калькуляторах и слуховых аппаратах, дает 1,4В; традиционная батарейка для карманного фонарика, дает 4,5 В. (демонстрация)

    Достоинства – компактность, возможность использовать как автономный источник энергии.

    Недостатки – небольшая энергоемкость, высокая стоимость энергии, недолговечность, проблема утилизации отходов.

    Термоэлементы, фотоэлементы, солнечные батареи (демонстрация)

    Достоинства – безмашинный способ получения энергии.

    Недостатки – малый КПД, зависимость от погодных условий.

    III. Изучение нового материала.

    Итак, Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, которое заключается в возникновении индукционного тока под действием переменного магнитного поля.

    После открытия этого явления многие скептики, сомневаясь, спрашивали: «Какая от этого польза?»

    На что Фарадей ответил: «Какая может быть польза от новорожденного?»

    Прошло немногим более половины столетия и, как сказал американский физик Р.Фейнман, «бесполезный новорожденный превратился в чудо-богатыря и изменил облик Земли так, как его гордый отец не мог себе и представить».

    И этим богатырем, изменившим облик Земли, является генератор.

    Генератор – это устройство, преобразующее энергию того или иного вида в электрическую энергию (запишите определение в тетрадь).

    Электрический ток вырабатывается в генераторах - Откройте учебник на странице 174-175 рисунок 137, 149. Самостоятельно прочитайте и запишите в тетради, как устроен генератор, его основные части.

    В настоящее время существуют различные модификации индукционных генераторов. Но все они состоят, из одних и тех же, частей – это магнит или электромагнит, создающий магнитное поле, и обмотка в которой индуцируется ток.

    Обратите внимание, в данном случае вращается проволочная рамка, которая является ротором, магнитное поле создает неподвижный, постоянный магнит.

    Обратите внимание, в данном случае вращается постоянный магнит, а неподвижна рамка..

    На последнем уроке при выполнении лабораторной работы вы сделали вывод относительно связи направления индукционного тока в цепи с направлением движения магнита.

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

      Переменный ток: периодически меняющийся со временем

      Производство электроэнергии.

      Беседа:

    – В чем преимущество электроэнергии перед другими видами энергии?

      Ее можно передавать по проводам в любой населенный пункт;

      Можно легко превращать в любые виды энергии;

      Легко получать из других видов энергии;

    Какие виды энергии можно преобразовать в электрическую?

    Где производится электроэнергия?

    В зависимости от вида преобразуемой энергии электростанции бывают:

      Ветряные

      Тепловые

      Гидравлические

      Атомные

      Приливные

      Геотермальные

      Рассмотрим, какие виды энергии преобразуются от источника энергии – топлива до ее конечного использования на ТЭС?

      Ответы учащихся:

      Какие виды энергии преобразуются на ГЭС? (самостоятельно)

      (сделать запись в конспект)

      Генератор переменного тока.

      Статор;

      Ротор;

      Индуцирование тока.

      Передача эл.энергии.

      Произведенная электроэнергия передается к потребителю. Кто, на ваш взгляд, являются основными потребителями электроэнергии?

      Промышленность (почти 70%)

      Транспорт

      Сельское хозяйство

      Бытовые нужду населения

    1. Поэтому преобладающую роль в наше время играют электромеханические индукционные генераторы тока.

      Практически они дают всю используемую энергию. Какие они имеют достоинства, преимущества и недостатки, нам предстоит выяснить сегодня на уроке.

    3. Надо сказать, что стандартная частота тока, применяемая в осветительной сети и промышленности России и большинства стран мира, равна 50Гц, в США частота равна 60Гц

      Добиться ответа:

      На гидроэлектростанциях – потоком падающей воды;

      На тепловых – паром высокого давления и температуры.

    4. 5. просмотр видео «получение переменного тока»

    5. Мы живем в 21 веке и основой цивилизованного образа жизни, следовательно, и научно-технического прогресса, является энергия, которой требуется все больше и больше. Но здесь возникает проблема. Эту проблему можно назвать - проблема «трех Э »: Энергетика + Экономика + Экология. Для бурного развития экономики , требуется все больше и больше энергии , увеличение выработки энергии - ведет к ухудшению экологии , наносит большой вред окружающей среде.

      Ведь энергетика является одной из самых загрязняющих отраслей народного хозяйства. При неразумном подходе происходит нарушение нормального функционирования всех компонентов биосферы (воздуха, воды, почвы, животного и растительного мира), а в исключительных случаях, подобных Чернобылю, под угрозой оказывается и сама жизнь. Поэтому главным должен стать подход с экологических позиций, учитывающих интересы не только настоящего, но и будущего.

      Между тем, ТЭС являются одними из основных загрязнителей атмосферы твердыми частицами золы, окислами серы и азота, а также углекислым газом, способствующим возникновению «парникового эффекта». Над городами образуются, так называемые острова тепла, из-за усиленного выброса энергии которых, нарушается нормальное течение атмосферных процессов. В городе Сургуте наблюдалось образование торнадо над водохранилищем ГРЭС -2

    6. В настоящее время назрела необходимость внедрения ресурсосберегающих и безотходных технологий; переход к чистым, альтернативным и неисчерпаемым источникам энергии.

      Строят электростанции разного типа, геотермальные, ветряные, и т.д.

    7. IV. Закрепление знаний, полученных на уроке.

      1. Какой электрической ток называется переменным?

      2. Где используют переменный электрический ток?

      Какими бы ни были типы электростанций, главное устройство на любом из них – это генератор.

      Вопрос : Что называют генератором?

      Ответ: Генератор – это устройство, преобразующее энергию того или иного вида в электрическую.

      Вопрос : Назовите основные части генератора.

      Ответ: Ротор, статор.

      Вопрос : Фонари по дороге стоят одиноко.

      Десять герц – частота переменного тока.

      Кто ответит мне ясно, без тени смущенья:

      Этот ток применяют ли для освещения?

      Ответ: Нет .

    8. V. Подведение итогов .

      Сегодня на уроке, мы с вами разобрали принцип действия генератора, этого внушительного сооружения из проводов, изоляционных материалов, стальных конструкций. Но при своих огромных размерах в несколько метров важнейшие детали генераторов изготавливаются с точностью до миллиметра. Нигде в природе нет такого сочетания движущихся частей, которые могли бы порождать, электрическую энергию столь же непрерывно и экономично.

      Проверка знаний - проверь соседа!

      А сейчас проверим, на сколько, вы усвоили данный материал. У вас на столах лежат тестовые задания по теме нашего урока, карандашом заносите правильный ответ. Кто ответит правильно на 8 вопросов, получит «5», на 6-7 вопросов, оценку - «4», за 4-5 правильных ответов получит «3».

      Тест: Генерирование электрической энергии. Ф-9

      На каком явлении основано действие электромеханического индукционного генератора переменного тока?

      электростатической индукции;

      электромагнитной индукции;

      термоэлектронной эмиссии.

      Генерирование электрической энергии представляет собой…

      создание материи;

      создание энергии;

      преобразование энергии.

      Изменяясь во времени магнитное поле, может быть источником…

      магнитного поля;

      электрического поля;

      гравитационного поля;

      электростатического поля.

      Переменный ток вырабатывают на...

      Промышленная частота используемого в России переменного тока...

      Для того чтобы зафиксировать возникновение индукционного тока в рамке, вращающейся в магнитном поле, нужно к выводам ее присоединить…

      Простейший генератор переменного тока представляет собой...

    1. Выставление оценок в журнал

      VI. Домашнее задание:

      Основной материал § 50. (Учебник «Физика», 9 кл. А.В Перышкин, Е.М. Гутник.) Упр. 40(2)

      Спасибо за внимание. Всего хорошего. До свидания.

    МОУ "СОШ имени Героя Советского Союза З.И.Маресевой с. Черкасское Вольского района Саратовской области"

    План–конспект урока по физике

    на тему: «Генерирование электрической энергии. Трансформаторы»

    Выполнил учитель физики

    А.А. Лысов

    Цель: показать преимущества электрической энергии перед другими видами энергии; дать учащимся понятие о принципиальном устройстве промышленного генератора переменного тока; изучить назначение, устройство и принцип действия трансформатора.

    Оборудование: модель генератора и трансформатора.

    Ход урока

    I . Орг. Момент.

    II . Сообщение темы, цели урока. Работа над новым материалом. (слайд 1,2)

    1. Применение электрической энергии в народном хозяйстве и быту. Преимущества электрической энергии перед другими видами энергии и преимущества переменного тока по сравнению с постоянным.

    Преимущества перед другими видами энергий:

    А). передавать на огромные расстояния с малыми потерями

    Б) удобно распределять между потребителями

    В) легко превращать в любые другие виды энергий: механическую, внутреннюю, энергию света и т. д.

    Преимущество переменного тока перед постоянным: напряжение и силу тока можно преобразовывать почти без потерь энергии. Эти преобразования необходимы во многих устройствах, особенно при передачи на большие расстояния.

    Поэтому познакомимся с устройствами, вырабатывающие электрический ток-генераторами и устройствами преобразующими его- трансформаторы.

    2. Генератор

    Генератор - устройство, преобразующее энергию того или иного вида в электрическую энер гию (гальванические элементы, электростатические машины, термобатареи, солнечные батареи).

    Преобладающую роль в наше время играют электромеханиче ские индукционные генераторы переменного тока, в которых механическая энергия превращается в электрическую. Их действие основано на явлении электромагнитной индукции. Такие генераторы имеют сравнительно простое устройство и позволяют по лучать большие токи при достаточно высоком напряжении.

    3. Устройство генератора переменного тока и его работа.

    Генератор состоит: (слайд 3,4)

    А) подвижная часть ротор.

    Б) неподвижная часть статор.

    Насаженный на вал ротор представляет собой электромагнит или магнит (индуктор), который вращается внутри статора. В пазах статора уложены проводящие «контуры- обмотки» (якорь), в которых при вращении ротора переменное магнитное поле порождает вихревое электрическое поле. Возникает электродвижущая сила, в обмотках возникает индукционный ток. Этот ток передаётся от генератора во внешнюю цепь.

    Если ротор является электромагнитом, то он снабжается контактными кольцами и щётками-неподвижными пластинами, прижатыми к кольцам, осуществляющим связь обмотки ротора с внешней цепью. Через скользящие контакты к вращающемуся электромагниту подводится слабый ток, вырабатываемый отдельным генератором постоянного тока (возбудителем), расположенным на том же валу.