Презентация по теме "Получение и передача переменного тока"

Получение и передача переменного электрического тока. Трансформатор.

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

Получение индукционного тока

Для получения переменного тока используют в основном электромеханические индукционные генераторы , т.е. устройства, в которых механическая энергия преобразуется в электрическую .

• Для увеличения генерируемой ЭДС вместо рамки используют катушку с большим числом витков, называемую ротором.

Генератор

Генератор переменного тока

На тепловых электростанциях ротор генератора вращается с помощью паровой турбины, на гидроэлектростанциях с помощью водяной турбины. На рисунке цифрой 1 обозначен статор, цифрой 2 – ротор, цифрой 3 – водяная турбина.

Магнит вращается , причина - переменное магнитное поле создает ток

электродвигатель

Передача электроэнергии

Q= I 2 Rt

Электрический ток нагревает провода линии электропередачи. При очень большой длине линии, передача энергии может стать экономически невыгодной. Снизить сопротивление линии весьма трудно.

Для сохранения передаваемой мощности нужно повысить напряжение в линии передачи .

Чем длиннее линия передачи, тем выгоднее использовать более высокое напряжение.

Назначение трансформаторов

Преобразование переменного тока, при котором напряжение увеличивается или уменьшается в несколько раз практически без потери мощности , осуществляется с помощью трансформаторов.

трансформатор был изобретен в 1876 г. русским ученым П. Н. Яблочковым

Устройство трансформатора

Трансформатор состоит из замкнутого стального сердечника, собранного из пластин, на который надеты две (иногда и более) катушки с проволочными обмотками.

Одна из обмоток, называемая первичной, подключается к источнику переменного напряжения. Другая обмотка, к которой присоединяют нагрузку, т.е. приборы и устройства, потребляющие электроэнергию, называется вторичной.

Условное обозначение трансформатора

• Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. Переменный ток в первичной обмотке создает переменное магнитное поле. Оно сосредоточено в основном внутри стального сердечника, так что обе обмотки пронизываются одним и тем же переменным магнитным потоком. Поэтому вследствие явления электромагнитной индукции в каждом витке каждой обмотки возникает одна и та же ЭДС индукции.

• Суммарная ЭДС в каждой из катушек равна сумме ЭДС во всех ее витках, так как витки соединены друг с другом последовательно. Поэтому отношение напряжений U1 и U2 на вторичной и первичной обмотках равно отношению числа витков в них: U2 / U1 = N2 / N1.

N 1 или U 2 U 1 – повышает 2). K1 если N 2 " width="640"

Коэффициент трансформации

Вывод: 1) K , если N 2 N 1 или U 2 U 1 – повышает

2). K1 если N 2

Схема передачи электроэнергии потребителю

Схема передачи и распределения электроэнергии

Применение в источниках питания.

Для питания разных узлов электроприборов требуются самые разнообразные напряжения. Например, в телевизоре используются напряжения от 5 вольт, для питания микросхем и транзисторов, до 20 киловольт, для питания анода кинескопа. Все эти напряжения получаются с помощью трансформаторов (напряжение 5 вольт с помощью сетевого трансформатора, напряжение 20 кВ с помощью строчного трансформатора). В компьютере также необходимы напряжения 5 и 12 вольт для питания разных блоков. Все эти напряжения преобразуются из напряжения электрической сети с помощью трансформатора со многими вторичными обмотками.

Трансформаторные модули, разработанные для интернет телефонии и сетей интернет.

Реши задачи .

Задача 3:

Коэффициент трансформации трансформатора равен 5. Число витков в первичной катушке равно 1000, а напряжение во вторичной катушке - 20 В.

Определите число витков во вторичной катушке и напряжение в первичной катушке. Определите вид трансформатора?

1. " width="640"

Дано: Решение:

k = 5 n2 = 1000 : 5 = 200

n1 = 1000 U1 = 20 B * 5 =

U2 = 20 B n2 = n1 : k = 100 B

U1 = U2 * k

n2 - ?

U1 - ?

Ответ : n2 = 200; U1 = 100 В; трансформатор повышающий, так как k 1.

задача

Первичная обмотка трансформатора содержит 100 витков и к ней подведено переменное напряжение 30 В. Сколько витков должна содержать вторичная обмотка, чтобы в ней наводилось напряжение 60В ?

Домашнее задание: § Темы: «Экологические проблемы, связанные с работой тепловых и гидроэлектростанций». «П.Н.Яблочков – изобретатель трансформатора».