СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Постоянный и переменный электрический ток

Категория: Физика

Нажмите, чтобы узнать подробности

Данная разработка содержит краткие сведения об электрическом, его параметрах, единицах измерения физических величин.

Просмотр содержимого документа
«Постоянный и переменный электрический ток»

Постоянный и переменный электрический ток.



Постоянный ток - это электрический ток, который не изменяет своего направления и величины с течением времени. 

Переменный ток - это электрический ток, который с течением времени в определенной закономерности изменяет как свою величину, так и направление. Причем данные изменения повторяются через определенные промежутки времени - то есть они периодичны.



Постоянный ток

Переменный ток

Поток электронов идёт строго по прямой линии, никак не колеблясь и не изменяясь. У такого тока нет частоты, потому что нет колебаний.

Поток электронов постоянно колеблется с определённой частотой (50 герц), образуя синусоиду (волнистую линию).

Поток электронов (каждый электрон) двигается строго в одном направлении от «минуса» к «плюсу». Поэтому в батарейках так важно соблюдать полярность. Если подключить два «минуса» или два «плюса», ток просто не потечёт.

Поток электронов двигается как угодно, в любом направлении, он просто меняет направление движения. Отдельные электроны в потоке тоже движутся хаотично. Для переменного тока не требуется соблюдать полярность.

Основные параметры

Сила тока. Силой тока называется количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника в единицу времени. Обозначается I, измеряется в А (ампер).

Период. Промежуток времени, на протяжении которого совершается полный цикл изменения тока, называется периодом. Обозначается Т, измеряется в секундах.

Напряжение. Разность потенциалов между двумя точками электрического поля называется напряжением. Измеряется в вольтах (В) и обозначается буквой U.

Частота. Число полных периодов, совершаемых током в одну секунду, называется частотой переменного тока. Измеряется в Герцах (Гц). Обозначается f.

Сопротивление. Свойство проводника препятствовать прохождению через него электрического тока называется электрическим сопротивлением, или сопротивлением. Обозначается R или r, за единицу сопротивления принят Ом, обозначается Ом.

Амплитуда. Максимальное значение переменного тока за период называется его амплитудой, или амплитудным значением тока.

Электродвижущая сила (ЭДС). Работа, совершаемая источником электрической энергии при перемещении единицы положительного заряда по всей замкнутой цепи, называется ЭДС источника. Измеряется в вольтах (В).

Мгновенное значение тока. Значение переменного тока, соответствующее любому избранному моменту времени, называется его мгновенным значением.



Отличие постоянного тока от переменного:

  • При переменном токе изменяется направленность и интенсивность электронного потока, при постоянном – она неизменна;

  • Частота постоянного тока не может существовать. Это понятие применимо только для переменного тока;

  • Полюсы (плюс и минус) всегда одинаковы в электроцепи постоянного тока.

  • В электрической цепи переменного тока положительные и отрицательные полюса меняются с периодическими интервалами;

  • При передаче переменного тока напряжение легко преобразуется и транспортируется с приемлемым уровнем потерь;

  • Сильнее воздействует на центральную нервную систему, а значит и на организм человека, ток частоты 50-60 Гц. Под действием тока происходит сильное сокращение мышц, что удерживает человека в контакте с частями, находящимися под напряжением. В результате воздействия переменного тока возникает фибрилляция сердца (сердце сокращается с частотой сети). Постоянный ток менее опасен, чем переменный.

В истории произошло событие под названием «Война токов». Эта «война» произошла между двумя гениальными изобретателями – Томасом Эдисоном и Николой Тесла. Первый поддерживал и активно продвигал постоянный электрический ток, а второй переменный. «Война» закончилась победой Николы Тесла в 2007 году, когда Нью-Йорк окончательно перешел на переменный ток.

Источники постоянного тока:

  • обычные батарейки, применяемые в различных приборах (фонарики, плееры, часы, тестеры и т.д.);

  • различные аккумуляторы (щелочные, кислотные и т. п.);

  • генераторы постоянного тока

  • другие специальные устройства, например: выпрямители, преобразователи

  • аварийные источники энергии (освещение)

  • Например, городской электротранспорт работает на постоянном токе напряжением в 600 Вольт (трамваи, троллейбусы). Для метрополитена оно выше — 750-825 Вольт.

Источники переменного тока:

  • генераторы

  • различные преобразователи (трансформаторы)

  • бытовые электросети (домашние розетки).

Различают переменный синусоидальный и несинусоидальный токи.

Синусоидальным называется ток, изменяющийся по закону синуса.

Несинусоидальные токи изменяются по другим более сложным законам.

К несинусоидальным относятся импульсный и пульсирующий токи.

В технике наибольшее распространение получил синусоидальный ток.























Рисунок. Графическое изображение синусоидального переменного тока.

Наибольшее применение на практике получили: однофазный и трёхфазный переменный токи. Трёхфазный переменный ток представляет собой определённое сочетание трёх обычных однофазных токов.

Соединение фаз трёхфазного тока:

  • по схеме «Зведа»;

  • по схеме «Треугольник».

Соединение фаз звездой.

Соединение фаз, при котором концы их соединяются в одну точку, называется соединением «звездой». Общая точка называется нулевой точкой или нейтралью.



Рисунок. Соединение «Звезда».

Соединительные провода называются линейными, т. к. они составляют линию для передачи энергии от источника к потребителям.

Провод, присоединённый к нулевой точке, называется нулевым проводом.

Напряжения между каждым линейным и нулевым проводом называются фазными напряжениями и обозначаются Uа, Uв, Uс, Uф.

Напряжения между линейными проводами называются линейными напряжениями и обозначаются Uав, Uвс, Uас, Uл.

Значение линейного напряжения при соединении звездой в 1,73 раза больше значения фазного напряжения. ГОСТ устанавливает ряд линейных и фазных напряжений: Uл=220В Uф=127В

Uл=380В Uф=220В

Uл=660В Uф=380В

Токи при соединении звездой в каждой фазе равны линейным и равны между собой: Iл = Iф.

Соединение фаз треугольником.

Соединение фаз, при котором конец первой фазы соединяется с началом второй, конец второй – с началом третьей и конец третьей фазы соединяется с началом первой.




Рисунок. Соединение «Треугольник».

При соединении треугольником фазные напряжения равны линейным: Uф = Uл, а линейные токи больше фазных в 1,73 раза: Iл = 1,73 Iф.

Соединение треугольником применяется для включения трёхфазных электродвигателей, трансформаторов и других потребителей. При этом необходимо учитывать, что каждая фаза потребителя будет находиться под линейным напряжением.

Соединение звездой применяется в генераторах. Это обеспечивает лучший режим его работы.