Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
Урок: «Трансформатор»
Подготовила Гамзенкова Татьяна Федоровна – учитель физики МОУ СОШ №2 г. Питкяранта, Республика Карелия
2 слайд
Сэкономить Его Величество
Драгоценное электричество,
Передать его потребителю,
Не прослыв при этом губителем, –
Трансформатора назначение.
Изменяет силу тока и напряжение,
Мощность же не меняет –
Верность себе сохраняет.
тема урока?
3 слайд
Трансформаторы
4 слайд
График изменения магнитного потока, пронизывающего катушку, показан на рисунке. В каком промежутке времени ЭДС индукции имеет максимальное значение?
0-5 с;
5-10 с;
10-20 с;
везде одинаковая;
1
5 слайд
В однородном магнитном поле вокруг оси ОО1 c одинаковой угловой скоростью ω вращаются две проводящие рамки. Чему равно отношение амплитудных значений ЭДС индукции ε1/ ε2, наведенных в рамках?
1/2
2/1;
1/3;
1/1
2
6 слайд
Каким образом нельзя изменить магнитный поток, пронизывающий плоское проволочное проводящее кольцо в однородном поле?
вытянув кольцо в овал;
смяв кольцо;
повернув кольцо вокруг оси, перпендикулярной плоскости кольца;
повернув кольцо вокруг оси, проходящей в плоскости кольца
3
7 слайд
При увеличении в 2 раза индукции однородного магнитного поля и площади неподвижной рамки поток вектора магнитной индукции:
не изменится;
увеличится в 2 раза;
увеличится в 4 раза;
уменьшится в 4 раза
4
8 слайд
«ЭДС индукции, генерируемая в покоящейся рамке, зависит только от …»
направления вектора магнитной индукции;
модуля вектора магнитной индукции;
потока вектора магнитной индукции;
скорости изменения потока вектора магнитной индукции
5
9 слайд
Какое из перечисленных свойств относится только к вихревому электрическому полю, но не к электростатическому?
Непрерывность в пространстве;
Линии напряженности обязательно связанны с электрическими зарядами;
Работа сил поля при перемещении заряда по любому замкнутому пути равна нулю;
Работа сил поля при перемещении заряда по замкнутому пути может не быть равной нулю
6
10 слайд
1 оцени себя сам
2 правильных ответов: 5-6 – «5»
3 4 - «4»
3 3 - «3»
4
4
Ответы
11 слайд
30 ноября 1876 года, дата получения патента Яблочковым Павлом Николаевичем, считается датой рождения первого трансформатора. Это был трансформатор с разомкнутым сердечником, представлявшим собой стержень, на который наматывались обмотки.
Первые трансформаторы с замкнутыми сердечниками были созданы в Англии в 1884 году братьями Джоном и Эдуардом Гопкинсон[. В 1885 г. венгерские инженеры фирмы «Ганц и К°» Отто Блати, Карой Циперновский и Микша Дери изобрели трансформатор с замкнутым магнитопроводом, который сыграл важную роль в дальнейшем развитии конструкций трансформаторов.
12 слайд
Трансформа́тор (от лат. transformo — преобразовывать) — это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений) переменного тока без изменения частоты системы (напряжения) переменного тока
13 слайд
Трансформа́тор Те́слы — единственное из изобретений Николы Теслы, носящих его имя сегодня. Это классический резонансный трансформатор, производящий высокое напряжение при высокой частоте. Оно использовалось Теслой в нескольких размерах и вариациях для его экспериментов. «Трансформатор Теслы» также известен под названием «катушка Теслы» . Прибор был создан 22 сентября 1896 года и заявлен как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала».
14 слайд
С 1889 Тесла приступил к исследованиям токов ВЧ и высоких напряжений и изобрёл резонансный трансформатор, позволяющий получать высокочастотные колебания напряжения с амплитудой до миллиона Вольт.
ТРАНСФОРМАТОР НИКОЛЫ ТЕСЛА
15 слайд
В наипростейшем виде такой трансформатор состоит из двух катушек, между обмотками которых нет ферромагнитного сердечника, и взаимоиндукция, возникающая между двумя катушками, небольшая. Трансформатор обладает своими уникальными свойствами благодаря резонансу, который достигается из-за разряда в искровом промежутке.
16 слайд
Трансформатор осуществляет преобразование напряжения переменного тока в самых различных областях применения — электроэнергетике, электронике и радиотехнике.
Конструктивно трансформатор может состоять из одной (автотрансформатор) или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкого материала.
17 слайд
Устройство трансформатора.
Две катушки с разными числами витков одеты в стальной сердечник
Катушка, подключенная к источнику – первичная катушка. ( N1, U1, I1 )
Катушка, подключенная к потребителю – вторичная катушка. ( N2, U2, I2 )
N-число витков. U-напряжение. I-сила тока.
18 слайд
19 слайд
Найдите трансформаторы на столе
Чем они отличаются друг от друга
Подключите трансформатор к источнику тока так, чтобы трансформатор был повышающим.
Подключите трансформатор к источнику тока так, чтобы трансформатор был понижающим.
Снимите с трансформатора сердечник. Что вы наблюдаете, объясните.
Уменьшите или увеличьте число витков во вторичной обмотке. Что вы наблюдаете, объясните.
Работа с приборами
20 слайд
Условное обозначение на схемах
21 слайд
Работа трансформатора основана на двух базовых принципах:
Изменяющийся во времени электрический ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле (электромагнетизм)
Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке (электромагнитная индукция)
На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой, подаётся напряжение от внешнего источника. Протекающий по первичной обмотке переменный ток создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе. В результате электромагнитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в первичной, ЭДС индукции, пропорциональную первой производной магнитного потока, при синусоидальном токе сдвинутой на 90° в обратную сторону по отношению к магнитному потоку.
В некоторых трансформаторах, работающих на высоких или сверхвысоких частотах, магнитопровод может отсутствовать.
22 слайд
Режим холостого хода
Данный режим характеризуется разомкнутой вторичной цепью трансформатора, вследствие чего ток в ней не течёт. С помощью опыта холостого хода можно определить КПД трансформатора, коэффициент трансформации, а также потери в сердечнике.
23 слайд
Рабочий ход ( под нагрузкой)
Нагрузочный режим. Этот режим характеризуется замкнутой на нагрузке вторичной цепью трансформатора. Данный режим является основным рабочим для трансформатора.
24 слайд
Коэффициент трансформации
Вывод: если K<1, если N2>N1 или U2>U1 , то трансформатор повышающий;
если K>1если N2<N1 или U2<U1, трансформатор понижающий.
Коэффициент трансформации – величина, равная отношению напряжений в первичной и вторичной обмотках трансформатора
25 слайд
Демонстрация работы понижающего трансформатора
26 слайд
Демонстрация работы Понижающего и повышающего трансформатора
( на приборах)
27 слайд
Для трансформатора выполняется закон сохранением энергии
P1=P2
I1U1≈I2U2
Во сколько раз трансформатор увеличивает напряжение во, столько же раз и уменьшает силу тока.
28 слайд
Демонстрация зависимости напряжения на вторичной обмотке от числа витков на ней
( на приборах)
29 слайд
Демонстрация работы понижающего трансформатора
с разомкнутым и замкнутым сердечником
( на приборах)
30 слайд
КПД =
P1, P2 - мощность
Мачтовая трансформаторная
подстанция с трёхфазным
понижающим
трансформатором.
31 слайд
Поэтому для наиболее выгодной транспортировки электроэнергии в электросети многократно применяют трансформаторы: сначала для повышения напряжения генераторов на электростанциях перед транспортировкой электроэнергии, а затем для понижения напряжения линии электропередач до приемлемого для потребителей уровня.
Применение в электросетях
Поскольку потери на нагревание провода пропорциональны квадрату тока через провод, при передаче электроэнергии на большое расстояние выгодно использовать очень большие напряжения и небольшие токи. Из соображений безопасности и для уменьшения массы изоляции в быту желательно использовать не столь большие напряжения.
32 слайд
Демонстрация передачи электроэнергии от электростанции до потребителя на демонстрационном столе
33 слайд
Применение в источниках питания. Компактный трансформатор
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.
34 слайд
Применение в источниках электропитания.
Для питания разных узлов электроприборов требуются самые разнообразные напряжения. Блоки электропитания в устройствах, которым необходимо несколько напряжений различной величины содержат трансформаторы с несколькими вторичными обмотками или содержат в схеме дополнительные трансформаторы. Например, в телевизоре с помощью трансформаторов получают напряжения от 5 вольт (для питания микросхем и транзисторов) до нескольких киловольт (для питания анода кинескопа через умножитель напряжения).
35 слайд
Силовой трансформатор — трансформатор, предназначенный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в установках, предназначенных для приёма и использования электрической энергии. Слово "силовой" отражает работу данного вида трансформаторов с большими мощностями. Необходимость применения силовых трансформаторов обусловлена различной величиной рабочих напряжений ЛЭП (100-750 кВ), городских электросетей (как правило 6 кВ), напряжения, подаваемого конечным потребителям (0,4 кВ, они же 380/220 В) и напряжения, требуемого для работы электромашин и электроприборов (самые различные от единиц вольт до сотен киловольт).
36 слайд
Решаем задачи
37 слайд
Домашнее задание
§ 38; упражнение 5
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Конспект урока на тему :
«Трансформаторы и их применение»
Гамзенкова Татьяна Федоровна
МОУ СОШ №2 г. Питкяранта, РК
Трансформатор
Урок , 11-й класс
Этапы урока
Время,
мин
Приемы и методы
1
Организационный момент
2
2
Повторить основные понятия из темы «Электромагнитная индукция»
10
Фронтальный опрос
3
Объяснение нового материала по теме «Трансформатор»
20
Объяснение нового материала с использованием модели «Трансформатор»
4
Решение задач по теме «Трансформатор»
10
Письменная работа
5
Объяснение домашнего задания
3
Тема: « Трансформатор, его устройство и принцип действия».
Цель:
Оборудование: трансформатор разборный, универсальный, плоская катушка замкнутая на лампочку, лампа накаливания на подставке на 220В и на 6В, провода соединительные, спираль из 5 витков, 2 гвоздя, модель: «Передача электроэнергии на расстояние»
I. Актуализация урока.
1.
Очень часто на практике приходиться различными приборами, аппаратурой, рассчитанными на различные напряжения. Даже в одном и том же электрическом аппарате необходимо бывает применение различных напряжений тока. Например, для питания ламп в радиоприемнике и телевизорах требуется несколько сот вольт. А в сети, как вы знаете напряжение 220В. Как же быть? Не знаете ли вы приборов, устройств, при помощи которых можно менять напряжение?
2. Читаю стихотворение:
Сэкономить Его Величество
Драгоценное электричество,
Передать его потребителю,
Не прослыв при этом губителем, –
Трансформатора назначение.
Изменяет силу тока и напряжение,
Мощность же не меняет –
Верность себе сохраняет.
А сейчас скажите тему урока.
1.Слушаю предположение и объявляю тему урока.( Слайд 2,3).
2.Чтобы понять принцип действия трансформатора нам необходимо вспомнить явление электромагнитной индукции. (слайды 4-9)
Повторим
1. График изменения магнитного потока, пронизывающего катушку, показан на рисунке. В каком промежутке времени ЭДС индукции имеет максимальное значение?
1) 0-5 с;
2) 5-10 с;
3) 10-20 с;
4) везде одинаковая; 1
2. В однородном магнитном поле вокруг оси ОО1 c одинаковой угловой скоростьюωвращаются две проводящие рамки. Чему равно отношение амплитудных значений ЭДС индукции ε1/ ε2, наведенных в рамках?
1) 1/2
2) 2/1;
3) 1/3;
4) 1/1 2
3. Каким образом нельзя изменить магнитный поток, пронизывающий плоское проволочное проводящее кольцо в однородном поле?
1) вытянув кольцо в овал;
2) смяв кольцо;
3) повернув кольцо вокруг оси, перпендикулярной плоскости кольца;
4) повернув кольцо вокруг оси, проходящей в плоскости кольца 3
4. При увеличении в 2 раза индукции однородного магнитного поля и площади неподвижной рамки поток вектора магнитной индукции:
1) не изменится;
2) увеличится в 2 раза;
3) увеличится в 4 раза;
4) уменьшится в 4 раза. 3
5. «ЭДС индукции, генерируемая в покоящейся рамке, зависит только от …»
1) направления вектора магнитной индукции;
2) модуля вектора магнитной индукции;
3) потока вектора магнитной индукции;
4) скорости изменения потока вектора магнитной индукции. 4
6. Укажите устройство, в котором используется явление возникновения силы, действующей на проводник в магнитном поле при прохождении через проводник электрического тока.
1) реостат;
2) металлоискатель;
3) электродвигатель;
4) электрочайник. 3
7. Почему лампочка 2 в схеме, изображенной на рисунке, при замыкании ключа К загорается на 0,5 с позже лампочки 1?
1) потому что ток по длинному проводу катушки доходит до нее позже;
2) потому что лампочка 2 находится дальше от ключа К;
3) потому что в катушке возникает
вихревое электрическое поле, препятствующее нарастанию тока в ней;
4) потому что электроны тормозят на изогнутых участках цепи. 3
8. Какой из рисунков соответствует возникновению вихревого электрического поля при возрастании индукции магнитного поля?
2
1)
Поставьте себе оценки: (слайд 10)
правильных ответов: 7-8 «5»
5-6 «4»
3-4 «3»
·
II. Формирование новых знаний.
1. Слушаем реферат « О смелой мысли » для того, чтобы при каких условиях и кем был изобретен трансформатор ( сообщение дается по ходу заранее). Во время рассказа демонстрация портрета П.Н. Яблочкова (слайд 11).
2.Как видно из сообщения, задача заключалась в том, что нужно было «дробить» электричество и эта задача была решена при помощи трансформатора.
3.Устройство трансформатора по модели (слайды 12,13)
4.НЕМНОГО ИСТОРИИ (слайды 14,15)
ТРАНСФОРМАТОР НИКОЛЫ ТЕСЛА
С 1889 Тесла приступил к исследованиям токов ВЧ и высоких напряжений и изобрёл резонансный трансформатор, позволяющий получать высокочастотные колебания напряжения с амплитудой до миллиона Вольт.
В наипростейшем виде такой трансформатор состоит из двух катушек, между обмотками которых нет ферромагнитного сердечника, и взаимоиндукция, возникающая между двумя катушками, небольшая. Трансформатор обладает своими уникальными свойствами благодаря резонансу,который достигается из-за разряда в искровом промежутке.
Никола Тесла сам демонстрировал на выставке свой первый трансформатор высокой частоты. Тесла был подсоединен к этому устройству и из его рук в зал били ветвистые молнии, вызывающие ужас у посетителей. Публика была потрясена! Теслу считали чуть ли не колдуном. Но не смотря на пугающий внешний вид разрядов, они безвредны для человека, так как токи высокой частоты, проходя по самой поверхности кожи, не причиняют никакого вреда.
В начале столетия трансформатор Тесла использовался в медицине. Пациентов обрабатывали высоко- частотными токами, оказывавшими тонизирующее и оздоравливающее действие. Трансформатор Тесла и по сей день широко используется в радио- и телеаппаратуре, а также в других электроприборах.
5. устройство трансформатора (слайды 16,17)
6. фильм об устройстве трансформатора (слайды 18)
7. Вызывается один ученик к демонстрационному столу (слайд19)
8. (слайд 20) с места ученики по очереди проговаривают (по одному предложению ) устройство трансформатора.
9. рассказ учителя о работе трансформатора. (слайд 21)
10. (слайд 22) режим холостого хода.
Если вторичная обмотка разомкнута, ток в ней не течет, первичную обмотку можно рассматривать, как чисто индуктивное сопротивление , R=0
11. (слайд 23) рабочий ход.
12. (слайд 24) K- коэффициент трансформации, К>1 пониж., К
13 (слайд 25) Демонстрация работы Понижающего и повышающего трансформатора
14. (слайд 26) Демонстрация : даем от сети - 220В получаем - 6В и даем - 6В получаем - 220В.
15. Вопрос: Как вы думаете, можно ли увеличивать сколько угодно? т.е. подвожу к выводу: P1=P2 Слайд 27
16. Слайды 28 Демонстрация зависимости напряжения на вторичной обмотке от числа витков на ней
17. Слайд 29 Демонстрация работы понижающего трансформатора
с разомкнутым и замкнутым сердечником
18. Слайд 30. КПД трансформатора.
19. Слайд 31 Применение трансформаторов для передачи электроэнергии на большие расстояния.
20. Слайд 32 Демонстрация передачи электроэнергии от электростанции до потребителя на демонстрационном столе
21. Слайды 33-35 Применение трансформаторов.
4. Слайды 36 Решение задач по теме «Трансформатор»
5. Домашнее задание: § 38; упражнение 5
6 624 663 материала в базе
«Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. / Под ред. Парфентьевой Н.А.
§ 38. Трансформаторы
Больше материалов по этой темеНастоящий материал опубликован пользователем Гамзенкова Татьяна Федоровна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материалВаша скидка на курсы
40%Курс повышения квалификации
36 ч. — 180 ч.
Курс повышения квалификации
36 ч. — 180 ч.
Курс повышения квалификации
72 ч. — 180 ч.
Мини-курс
3 ч.
Мини-курс
3 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.