Трансформатори. Передача електричної енергії на відстань. - Конспекти уроків фізики 9 кл - Вчителю-предметнику - Методичне портфоліо - Записник сучасного вчителя
Субота, 03.12.2016, 18:42Ви увійшли як Гість | Група "Гості"

Записник сучасного вчителя



Методичне портфоліо

Головна » Статті » Вчителю-предметнику » Конспекти уроків фізики 9 кл

Трансформатори. Передача електричної енергії на відстань.
Дидактичні цілі:
Навчальна : поглибити знання студентів про призначення, будову та принцип дії однофазного трансформатора, формувати знання про принцип трансформації змінного струму і застосування різних видів трансформаторів у народному господарстві та на будівництві;
Розвиваюча : формувати предметну компетентність, розвивати у студентів вміння проводити аналіз інформації, логічне мислення, вміння систематизувати і узагальнювати набуті знання з фізики, електротехніки і спеціальних предметів та усвідомленої потреби до набуття, поглинання, поглиблення та поповнення знань;
Виховна : переконати студента в можливості досягнення поставленої мети, виховувати наполегливість, впевненість у собі, інтерес до вивчення Електротехніки, розуміння її ролі та важливості набутих знань для життя та оволодіння обраною професією; продовжити виховання свідомого відношення до процесу навчання.
Методична : застосування інноваційних засобів і прийомів навчання під час викладення дисципліни.
Міжпредметні зв’язки: електротехніка (ІІ курс), вступ до фаху для технологічного відділення.
Наочні посібники: слайди (36 шт.) та опорні конспекти (2 шт.).
Матеріально-технічне забезпечення навчання: комп’ютер, мультимедійна презентація, відео про будову і принцип дії трансформатора, модель трансформатора.
Тривалість заняття – 80 хв.
Місце проведення – аудиторія.
Література:
Література
1. В.Ф. Дмитрієва . Фізика. Навчальний посібник для студентів ВНЗ І-ІІ рівнів акредитації. Київ , вид. « Техніка». 2008р
2. Данилов И.А. "Общая электротехника с основами электроники", М "ВШ", 2005, с. 111-116;182-199.
3. Малинівський С.М. "Загальна електротехніка", "Львів", "Л. політ", 2001,с.121-133;234-296;308-310.

ХІД ЗАНЯТТЯ
І. Організаційний момент. (Перевірка присутніх на занятті, з’ясування у чергового причин відсутності, повідомлення теми і мети заняття) (слайд 2)
Створення позитивного налаштування та сприйняття нової теми:
«Я радий вітати вас на сьогоднішньому уроці й хочу побажати вам плідної роботи, щоб ви пригадали те, що знаєте, зуміли показати те, що вмієте та при цьому ще й дізнатися щос нове.»
ІІ. Актуалізація опорних знань. (бесіда) (слайд 3)
1. Сформулюйте закон Джоуля-Ленца? (допомога студентів)
2. Які струми називаються вихровими, їх сутність? (допомога студентів)
3. Явище електромагнітної індукції?

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності. (слайд 4)
Рівень розвитку продуктивних сил суспільства, здатність виробляти матеріальні блага і створювати кращі матеріальні умови для життя людини визначається рівнем виробництва і споживання енергії насамперед електричної. Електрична енергія має дві чудові якості : вона може бути передана проводами на великі відстані з порівняно малими втратами і може легко перетворюватись (трансформуватися) в інші види енергії :
1) механічну (двигуни) ;
2) внутрішню (електронагрівальні прилади) ;
3) світлову (електролампи) ;
4) хімічну (зарядка акумуляторів). (слайд 5 )
Ось чому виробництво, передача, розподіл і використання електричної енергії має величезне значення.
Але передавання електричної енергії від генератора до споживача пов'язане із значними втратами в проводах внаслідок їх нагрівання.
Є два можливі шляхи зменьшення теплових втрат у проводах лінії електропередач: (ДОПОВІДЬ студента)
- зменьшення опорів проводів;
- використання струму меньшої сили.
Істотно зменшити опір проводів лінії можна лише за рахунок збільшення їх поперечного перерізу. А це веде до збільшення вартості ліній, тому такий спосіб зменшення втрат не прийнятний. На практиці ефективне зменшення втрат енергії на нагрівання проводів досягається зменшенням сили струму.
Приклад показує, що для передачі великої потужності за допомогою порівняно слабких струмів напруга має бути дуже високою. Однак конструювати генератори (а також різні споживачі електричної енергії), розраховані на високі напруги, дуже складно, оскільки необхідно забезпечити добру ізоляцію обмоток, не кажучи вже про те, що широке споживання електричної енергії при такій високій напрузі взагалі неприпустиме через небезпеку враження людини струмом. Тому електричні генератори будують на напругу 6–25 тисяч вольт, а потім цю напругу підвищують за допомогою трансформаторів. У місцях споживання електроенергії струм високої напруги перетворюють в струми низької напруги (110, 220, 380В і т. д.)

1) Як передати енергію з найменшими втратами?
2) Як перетворити напругу з високої на низьку і навпаки?

План лекції (слайд 6)
1. Загальні відомості та призначення трансформаторів.
2. Історія винаходу трансформатора.
3. Принцип дії і будова однофазного трансформатора
4. Передача електроенергії на відстань,класифікація трансформаторів.
5. Режими роботи трансформатора. Втрати енергії в трансформаторі.
6. Паралельна робота трансформаторів.
7.Розв’язок задач з елементами дослідження.
8. Трифазні і спеціальні трансформатори.
9. Використання трансформаторів в зварювальному виробництві.

ІV. ВИКЛАДЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
1. Загальні відомості, призначення трансформаторів.
Трансформатор — статичний електромагнітний пристрій із двома або більшим числом індуктивно зв'язаних обмоток, призначений для перетворення змінного струму однієї напруги в змінний струм іншої напруги при сталій частоті..(слайд 7)
2.ІСТОРІЯ ТРАНСФОРМАТОРА ( слайди 8, 9,10,11)
Винахідник : Генріх Даніель Румкорф
Країна: Германія
Час винаходу : 1852 г.
Можна подумати, що перший трансформатор побачив світ одночасно з відкриттям явища електромагнітної індукції. Один із дослідів Фарадея полягав в тому, що він пускав струм від батареї через обмотки котушки.
При цьому виникав струм в обмотках іншої котушки, що знаходилась поблизу, але ніяк не була зв’язана з першою. Миттєве проходження струму реєструвалось гальванометром. Сам Фарадей, до речі ,ніколи не використовував цей ефект для перетворення напруги.
В 1848 році Генріх Даніель Румкорф першим звернув увагу фізиків на дивовижну властивість трансформатора створювати струми дуже великої напруги. Але пройшли ще декілька років, перш ніж йому вдалося створити працюючу модель цього приладу. В результаті , в 1952 році появилася знаменита індукційна котушка Румкорфа ,що відіграла величезну роль в історії техніки.

(слайд 8)

Купивши декілька кілометрів тонкого як волосся дроту, він ретельно за ізолював його , а потім старанно накрутив на котушку виток к витку. За допомогою своєї котушки Румкорф зміг отримати коливання струму дуже великої напруги. Постійний струм не піддається трансформації.
Щоб перетворити постійний струм батареї в змінний Румкорф послідовно з первинною котушкою включив преривач, який періодично замикав та розмикав струм первинного кола ( зазвичай від десятків до декількох сотен раз за секунду ).
На протязі декількох десятиліть трансформатори практично не використовувались в техниці та мали виключно наукове використання. Тільки вкінці 70-х років індукційні котушки стали широко використовуватись в телефонних апаратах та в пристроях електричного освітлення.


З розвитком техніки змінних струмів трансформатори отримали важливе значення.
В 1882 році Голяр і Гіббс взяли патент на трансформатор, який використовувався для перетворення напруги.


. (9 слайд)
На дерев’яній підставці прикріплювалось деяке число вертикальних індукційних котушек , первинні обмотки яких були з’єднані послідовно. Вторинні обмотки ділились на секції , і кожна секція мала пару виводів для приєднання приймачів струму, які діяли незалежно один від одного. Опір в первинному колі ( а з начить і силу струму) можна було регулювати переміщуючи в середені котушок осердя .
Осердя первинної і вторинної обмоток не були з’єднані між собою , тому ці трансформатори мали розімкнену магнітну систему. Але невдовзі було помічено, що якщо вторинну і первинну котушки насадити на спільне осердя , то транформатор буде працювати на багато краще – втрати енергії скоротяться, а ККД підвищиться. Перший такий трансформатор з замкненою магнітною системою був створений в 1884 році англійськими винахідниками браттями Джонсом та Едуардом Гопкінсон.

(10 слайд)

Осердя цього трансформатора було набране з сталевих смужок, або дротів, розділених ізоляційним матеріалом, що знижувало втрати енергії на віхреві струми. На це осердя по черзі поміщали котушки високої та низької напруги.
В 1885 році угорський електротехнік Дері доказав, трансформатори повинні під’єднуватись в коло паралельно , і взяв патент на цей спосіб з’єднання. Тільки після цього почався промисловий випуск трансформаторів однофазного змінного струму. Оскільки потужні трансформатори під час своєї роботи мали значне перегрівання , була розроблена система їх масляного охолодження ( всередину трансформатора стали поміщати керамічний посуд з маслом).

(11 слайд)
(12 слайд)

В 1889 році Доліво – Добровольський винайшов трьохфазний трансформатор з радіальним розташуванням осердя. В цому випадку обмотки високої та низької напруг кожної фази розташовувались на відповідних радіальних осердях , а магнітний потік зосереджувався на зовнішній оболонці. Потім Доліво – Добровольський винайшов, що простіше розмістити стрижні обмотками паралельно , а торці стрижнів ( осердів ) з’єднати однаковим ярмом . Тоді вся система отримувалась більш компактною. Цей тип трансформатора отримав назву « призматичного» .
Нарешті, в жовтні 1891 року Доліво – Добровольський узяв патент на трьохфазний трансформатор з паралельними стрижнями, розташованими в одній площині. Його конструкція виявилась настільки вдалою, що без принципових змін збереглась до наших днів.

3.Принцип дії і будова однофазного трансформатора. (слайд 13,14 ВІДЕО)
Демонстрація фільму «Будова трансформаторів»
Демонстрація фільму «Принцип дії трансформатора»

Трансформатор являє собою замкнений магнітопровід на якому розташовані дві або декілька обмоток.
Первинна – з числом витків , до якої підводиться напруга мережі, і вторинна – з числом витків , до якої приєднуються споживачі електроенергії.
Магнітопровід призначений для підсилення електромагнітного зв’язку між первинною і вторинною обмотками трансформатора. Одна із обмоток трансформатора, розрахована на більшу напругу називається обмоткою ВН, а друга – НН.
Якщо , то трансформатор – підвищуючий.
Якщо , то трансформатор – понижуючий.
Обмотки ВН і НН умовно мають початок і кінець, які відповідно позначаються на стороні ВН – А і Х, а на стороні НН – а і х. (слайд 15)

Дія трансформатора основана на явищі електромагнітної індукції. При підключенні трансформатора до мережі змінного струму з напругою в первинній обмотці проходить струм і1. Під дією намагнічуючої сили збуджується змінний у часі магнітний потік Ф . Більша частина потоку Ф називається основним магнітопотоком Ф, Фр1 і Фр2 – первинний і вторинний потоки розсіювання.
У відповідності до закону електромагнітної індукції, пронизуючий обмотки трансформатора основний магнітний потік Ф індукує в них електрорушійну силу е1 і е2. Якщо до вторинної обмотки приєднати споживач ZН, то під дією електрорушійної сили е2 по цій обмотці потече змінний струм і .
Саме так за допомогою змінного магнітного потоку Ф здійснюється передача енергії із первинної обмотки у вторинну.


4.ПЕРЕДАЧА ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ НА ВІДСТАНЬ
КЛАСИФІКАЦІЯ ТРАНСФОРМАТОРІВ

Потужні силові трансформатори встановлюють на електростанціях для підвищення електричної енергії генераторів. Передача електроенергії по лінії електропередачі високою напругою і малими струмами значно зменшує втрати потужності, що дає можливість зменшити переріз проводів та істотно знизити витрати кольорового металу.
У кінці лінії електропередачі встановлюють трансформатори, які знижують напругу до рівня, необхідного для розподілу її між великими споживачами (міста, населені пункти, промислові під¬приємства, цехи підприємств та ін.).
У місцях споживання електроенергії встановлюють трансформатори, які знижують напругу до експлуатаційної. Більшість спо¬живачів працюють при напрузі 220, 380 і 660 В.
Отже, електроенергія, яка передається від електростанції до електроприймачів, трансформується декілька разів. Спочатку підвищується, а потім знижується.
(слайд 16)


Трансформатори класифікують за наступними ознаками:
(слайд 17)


Силові трансформатори призначені для перетворення електричної енергії в електричних мережах та в установках для її приймання і використання.
Трансформатори, призначені для підвищення напруги, називаються підвищувальними, а трансформатори, призначені для зниження напруги,— знижувальними.
Трансформатори, призначені для розширення меж вимірювання називаються вимірювальними. Вони поділяються на вимірювальні трансформатори струму та вимірювальні трансформатори напруги.
До трансформаторів спецпризначення відносяться: автотрансформатори, узгоджувальні, імпульсні, зварювальні та інші.
Трансформатори широко використовують у радіо- і телеапаратурі, у вимірювальних пристроях, місцевому освітленні тощо.
Із спеціальних типів трансформаторів на будівництві широко застосовують: зварювальні трансформатори, понижуючі трансформатори для електроінструментів і переносних світильників та трансформаторів для прогріву бетону.
По числу фаз трансформатори поділяють на одно і трифазні.
Залежно від потужності трансформатори випускають з природним охолодженням і масляним. Активні частини трансформаторів у потужних енергетичних установках занурюють в мінеральне трансформаторне масло для кращого відведення тепла і поліпшення ізоляції.
Трансформатори малої потужності випускають з повітряним охолодженням.
Трансформатори характеризуються наступними параметрами: (слайд 18)
1. Коефіцієнт трансформації
2. Коефіцієнт корисної дії трансформатора досягає 99%
.
3. Потужністю трансформатора.
4. трансформатора.
5. трансформатора.


5. Режими роботи трансформатора. Втрати енергії в трансформаторі. (слайд 19)

1. Режимом холостого ходу трансформатора(слайд 20) називається такий режим його роботи, при якому до первинної обмотки підводиться номінальна напруга, а вторинна обмотка розімкнена.
У режимі холостого ходу трансформатора у вторинній обмотці немає струму, оскільки його електричне коло розімкнуте. Отже, вторинна обмотка не впливає на режим роботи первинної обмотки.

Мал.. Схема режиму холостого ходу
Під час подачі номінальної напруги на первинну обмотку вимірювальні прилади покажують струм холостого ходу , втрати потужності , напругу вторинної обмотки .
Відношення показань вольтметрів дорівнює коефіцієнту трансформації трансформатора:
.
Активна потужність в режимі холостого ходу витрачається на втрати потужності в магнітопроводі та на електричні втрати в первинній обмотці:
= .
Оскільки активний опір первинної обмотки і струм холостого ходу І малі, то втрати в обмотці незначні. А це означає, що ватметр показує потужність втрат у магнітопроводі трансформатора:

На підставі цих випробувань можна визначити активний опір , реактивний опір , та повний опір первинного кола трансформатора, а також активну і реактивну складові струму.
2.Режим, при якому одна із обмоток трансформатора живиться від джерела змінної напруги, а вторинна – замкнена накоротко називається режимом короткого замикання. (слайд 21)

Мал.. Схема режиму короткого замикання
Режим короткого замикання для трансформатора є аварійним, а тому при випробуваннях встановлюють напругу первинної обмотки значно меншу ніж номінальна, з таким розрахунком, щоб струми в обмотках не перевищували номінальних значень та . Ця напруга називається напругою короткого замикання 1кз. Мала напруга короткого замикання створює в трансформаторі і малий магнітний потік Ф. Магнітні втрати в сталі в свою чергу пропорційні квадрату магнітного потоку Ф і значно менші від втрат в обмотках трансформатора. Фактично ватметр буде показувати потужність , яка буде йти на нагрівання його обмоток:
=
Отже потужність буде дорівнювати втратам в обмотках трансформатора при номінальному навантаженні:

Дослід короткого замикання проводять для визначення і потужності втрат в обмотках.
3.Робота під навантаженням (слайд 22)
При режимі навантаження первинна обмотка ввімкнена на номінальну напругу, а до вторинної під’єднаний споживач електроенергії.
Втрати електроенергії в трансформаторах не перевищують 2 – 3%.


6.Паралельна робота трансформаторів. (слайд 23)
Подрібнення загальної трансформаторної потужності шляхом встановлення на підстанції декількох трансформаторів дозволяє в часи малого навантаження вмикати частину з них, а в часи великого навантаження – вмикати всі трансформатори на паралельну роботу; в результаті зменшуються втрати енергії і підвищується ККД підстанції; одночасно підвищується і надійність системи розподілу електроенергії.

При паралельній роботі первинні обмотки трансформаторів вмикаються в загальне первинне коло, а вторинні – в загальне вторинне коло.
Схема паралельного вмикання однофазних трансформаторів.
Для забезпечення повного використання трансформаторів за потужністю необхідно, щоб струм навантаження розподілявся між паралельно ввімкненими трансформаторами пропорційно їх потужності. Ця вимога в розглянутій схемі задовольняється при:
1) рівності коефіцієнтів трансформації трансформаторів (при цьому первинні напруги трансформаторів однакові);
2) рівності Uкз трансформаторів.
Якщо на паралельну роботу вмикаються трифазні трансформатори, то вони повинні належати до однієї групи з’єднання обмоток.

7.Трифазні і спеціальні трансформатори. (слайд 24-32)

Трифазні трансформатори призначені для перетворення електричної енергії змінного струму з одним співвідношенням лінійних напруг і струмів в електричну енергію з іншим співвідношенням напруг і струмів при незмінній частоті.
Будь-який силовий трансформатор має: стальне осердя, яке набирається з тонких стальних листів і є магнітопроводом і обмоток – високої і низької напруги. Для приєднання проводів до кінців обмоток служать спеціальні прохідні ізолятори, які називаються виводами високої і низької напруги. Осердя вкупі з насадженими на нього котушками обмоток і кришкою з виводами складають активну частину трансформатора.
В трансформаторах середньої і великої потужності магнітопровід з обмотками занурюють в бак, заповнений ретельно очищеним трансформаторним маслом, оскільки воно, маючи більш високу теплопровідність, ніж повітря, добре відводить тепло від обмоток, забезпечує підвищення електричної міцності ізоляції його обмоток і запобігає її старінню під дією атмосферних впливів. У трансформаторів середньої потужності (20- 30кВА) виділяється порівняно невелика кількість тепла, а тому їх баки мають гладкі стінки; у більш потужних трансформаторів поверхню охолодження бака штучно збільшують, застосовуючи ребристі або хвилясті стінки, або забезпечують бак системою труб, в яки масло циркулює за рахунок конвекції.
Масло в трансформаторі під час роботи нагрівається і розширюється. При зменшенні навантаження воно, охолоджуючись, повертається до попереднього об’єму. Тому масляні трансформатори обладнують розширювачем, який з’єднується з внутрішньою порожниною основного баку. При нагріванні масла воно переходить в розширювач. Застосування розширювача дозволяє значно скоротити поверхню контактування масла з повітрям, що зменшує його забруднення і зволоження. На розширювачі встановлюють вказівник рівня масла на якому є три мітки, які вказують нормальний рівень масла для температури оточуючого повітря +350, +150, -350С. На кришці основного баку встановлюють покажчик температури.
Для захисту від можливих аварій трансформатори середньої і великої потужності обладнують спеціальними газовими реле, які встановлюють між основним баком і розширювачем. При значному виділенні вибухонебезпечних газів, що виникають при розкладанні масла, реле автоматично вимикає трансформатор. В трансформаторах потужністю більше 1000кВА встановлюють також вихлопну трубу, яка закрита скляною мембраною. Утворені в великій кількості гази видавлюють мембрану і виходять в атмосферу, запобігаючи деформації бака.
Три первинні й три вторинні обмотки трифазного трансформатора можуть бути з'єднані зіркою (Υ) або трикутником (Δ). Група з'єднання обмоток трифазного трансформатора визначається кутом між векторами лінійної напруги первинної та вторинної обмоток трансформатора.
При з'єднанні обмоток зірка — зірка (Υ / Υ) (рис. 6.7, а) кут зміщення векторів відповідних лінійних напруг дорівнює нулю, такі трансформатори належать до групи Υ / Υ — 0.
При з'єднанні обмоток зірка — трикутник (Υ / Δ) (рис. 6.7, б) кут зміщення векторів відповідних лінійних напруг дорівнює 330°=30°×11, і трансформатори належать до групи Υ / Δ —11.
Для роботи на будівельних майданчиках застосовуються тільки масляні трансформатори, оскільки сухі трансформатори не придатні для роботи в умовах підвищеної вологості. Вони використовуються в будівлях з підвищеними вимогами пожежної безпеки (наприклад кінотеатри).


Силовий трифазний трансформатор
1 – магнітопровід;
2 – обмотка ВН;
3 – обмотка НН;
4 – стальний бак з трансформаторним
маслом;
5 – прохідні ізолятори виводів обмотки
ВН;
6 – прохідні ізолятори виводів обмотки
НН;
7 – перемикач РПН;
8 – охолоджуючі труби;
9 – розширювальний бачок;
10 – вимірювач рівня масла;
11 – заливний отвір;

Автотрансформатор — це трансформатор, у якого дві (або більше) обмотки зв'язані гальванічно і мають спільну частину. (слайд 27-28)

Принципіальна схема понижуючого автотрансформатора
Автотрансформатори бувають однофазними і трифазними, підвищувальними і знижувальними.
Автотрансформатор, в якого первинна обмотка є частиною вторинної, називається підвищувальним. Автотрансформатор, в якого вторинна обмотка є частиною первинної, називається знижувальним.
В автотрансформаторі електрична енергія з первинної обмотки передається у вторинну через гальванічний зв'язок і безпосередньо змінним магнітним потоком.
Автотрансформатори використовують в енергетиці, пристроях автоматики, радіоелектроніки, у побутовій техніці, лабораторіях та ін.
Усі процеси, які виникають під час роботи автотрансформатора, подібні до процесів, що відбуваються в двообмотковому трансформаторі.
При малих коефіцієнтах трансформації (k < 2) автотрансформатори мають ряд переваг перед двообмотковими: менша маса магнітопроводу і проводу обмоток; дешевші; мають більший коефіцієнт корисної дії. Але із збільшенням коефіцієнта корисної дії трансформації ці переваги зменшуються. Вони також мають обмеження щодо їхнього використання. Оскільки в автотрансформаторах є гальванічний зв'язок, їх не можна використовувати для живлення розподільних мереж низької напруги від мережі високої напруги, бо при пробиванні ізоляції автотрансформатора створюються небезпечні умови для обслуговуючого персоналу.
У мережах змінного струму використовують вимірювальні трансформатори напруги й струму. (слайд 30-32) Вони призначені для розширення меж вимірювання електровимірювальних приладів, а також дають можливість ізолювати їх від високої напруги, що створює безпечні умови роботи обслуговуючого персоналу.
Вимірювальні трансформатори напруги призначені для вмикання вольтметрів, котушок напруги ватметрів, лічильників, реле і фазометрів, розрахованих на роботу із стандартними електроприладами напругою 100 В. Їх виготовляють як знижувальні двообмоткові трансформатори.

Первинну обмотку трансформатора (рис. 6.9) вмикають на вимірювальну високу напругу, а до вторинної вмикають електровимірювальні прилади. Вторинна обмотка надійно ізольована від первинної, а також заземлена.
Опір обмоток напруги електровимірювальних приладів великий, а тому вимірювальний трансформатор напруги працює в режимі, що близький до холостого ходу.
Падіння напруги у вторинній обмотці незначне (U2 = Е2).
Падіння напруги у первинній обмотці зумовлене тільки струмами холостого ходу трансформатора.
Вторинну напругу трансформатора можна вважати пропорційною первинній:

У трансформаторі струму, як і в двообмотковому, є феромагнітне осердя, на якому розміщено первинну і вторинну обмотки.
Первинну обмотку трансформатора струму вмикають в електричну мережу послідовно з вимірювальним об'єктом, а до вторинної обмотки вмикають послідовно амперметр і струмові кола інших вимірювальних приладів (ватметрів, лічильників тощо).
За правилами безпеки праці вторинну обмотку трансформатора струму обов'язково заземлюють.
Струми первинних обмоток трансформаторів струму досягають десятків і тисяч ампер, а напруга первинної обмотки коливається від десятків до сотень мілівольт. Невеликий магнітний потік у магнітопроводі утворює невелику е.р.с. Е2, яка досягає не більше 10 В.
При відсутності вимірювальних приладів вторинна обмотка трансформатора повинна бути замкнена накоротко. При розімкнутій вторинній обмотці магніторушійна сила трансформатора струму збільшується у багато разів, і, як наслідок, дуже зростає магнітний потік у його осерді. Це призводить до різкого збільшення магнітних втрат у сталі, перегрівання осердя трансформатора, а також до виходу його з ладу. Оскільки е.р.с. Е2 пропорційна магнітному потоку, то напруга на розімкнутих затискачах вторинної обмотки може досягти небезпечного значення для обслуговуючого персоналу (декілька сотень або тисяч вольт).
Коефіцієнт трансформації вимірювального трансформатора напруги визначається відношенням номінальних значень напруг первинної та вторинної обмоток:

Коефіцієнт трансформації вимірювального трансформатора струму визначається відношенням номінальних значень струмів первинної та вторинної обмоток.

Ціна поділки вольтметра, амперметра і ватметра визначається:

де СВ, СА, СВт — відповідно ціна поділки вольтметра, амперметра і ватметра; С‘в, С‘А, С‘Вт — відповідно ціна поділки вольтметра, амперметра та ватметра з трансформаторами напруги і струму.

8.Використання трансформаторів в зварювальному виробництві.
Принцип дії зварювального апарату.
Основний принцип дії зварювального трансформатора полягає в найвищій віддачі потужності. Тому його конструкція обов’язково повинна витримувати високу напругу, як при проведенні промислової зварювання, так і в домашніх умовах. Але ці апарати відрізняються один від одного, як по формуванню зовнішніх параметрів, так і регулюваннями різних режимів зварювання.
Крім цього принцип роботи залежить від роботи понижувального трансформатора та створення умов для плавки зварювальних матеріалів. Понижуючий трансформатор повинен давати потрібний для процесу зварювання напругу. А використання додаткових приладів допоможе якісно і стабільно горіти зварювальної дузі.
Змінюючи напругу, трансформатор сприяє рівному та постійному горінню зварювальної дуги. Деякі конструкції зварювальних апаратів дозволяють прекрасно працювати в діапазоні температур від — 45 0 С до +40 0 С. І завдяки цьому можливе їх застосування у важких кліматичних умовах.
Принцип дії полягає у зменшенні напруги мережі 220/380 V до значення холостого ходу трансформатора, який зможе підтримати робоча напруга палаючої дуги. Найчастіше це значення складе 60-80 V. Завдяки виникненню дуги напруга зменшується до потрібного для роботи значення, яке залежить від величини сили струму, встановленої для зварювання.
Гарне горіння зварювальної дуги залежить великою мірою від сталості напруги, що подається. Будь стрибок напруги на вході трансформатора призведе до обриву зварювальної дуги. Трохи згладити скачки допоможе робота регулятора. А деякі конструкції трансформаторів мають конденсатор великої ємності, який використовується як фільтр на вході трансформатора.
Більшість сучасних зварювальних апаратів розраховані на однофазні та трифазні напруга, величиною 220 і 380 V, хоча принцип дії жодним чином не залежить від величини напруги та кількості фаз. Головні відмінності — в будові і формі магнитопроводов і перерізіпроводів в обмотці трансформатора.


V. Закріплення нового матеріалу. (слайд 34)

1) Як передати енергію з найменшими втратами?
2) Як перетворити напругу з високої на низьку і навпаки?

VІ. Підведення підсумків. (слайд 35)

Висновок: щоб знизити втрати в лініях електропередач потрібно збільшити напругу змінного струму за допомогою підвищувальних трансформаторів.
Так генератори виробляють струм напругою від 6 до 20 кВ, а трансформатори її підвищують до декількох сотень кіловольтів. Після цього електричний струм подають на лінії електропередач.
На місцях споживання електроенергії за допомогою знижувальних трансформаторів напругу зменшують і далі електроенергія передається по низьковольтним лініям передач. Біля будинків знаходяться трансформаторні будки, у яких напруга змінного струму зменшується за допомогою знижувального трансформатора до 220 В і подається в електромережу.
VІІ. Оголошення домашнього завдання. (слайд 36)

В.Ф. Дмитрієва . Фізика. Навчальний посібник для студентів ВНЗ І-ІІ рівнів акредитації. Київ , вид. « Техніка». 2008р § 169
Сборник задач и вопросов по физике для средних специальных учебных заведений под ред. Р.А. Гладковой, Москва «Наука» 1988 , задачи 20.52, 20.54, 20.55.
Категорія: Конспекти уроків фізики 9 кл | Додав: 985011647 (04.07.2016) | Автор: Ігор E
Переглядів: 237 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]




Матеріали каталогу статей




[27.04.2011][Робота з батьками]
БАТЬКІВСЬКІ ЗБОРИ: "ПІДГОТОВКА МАЙБУТНІХ ГОСПОДАРІВ — СПІЛЬНА ТУРБОТА СІМ'Ї І ШКОЛИ" (0)
[27.04.2011][Робота з батьками]
БАТЬКІВСЬКІ ЗБОРИ: "МОРАЛЬНЕ ВИХОВАННЯ В СІМ'Ї" (0)
[28.04.2011][Робота з батьками]
Батьківські заповіді (0)
[02.05.2011][Сценарії свят, виховних заходів]
До Дня Перемоги "Ніхто не забутий, ніщо не забуто" (0)
[04.05.2011][Продуктивний урок]
Що значить урок у сучасному вимірі ? (1)
[04.05.2011][Продуктивний урок]
Продуктивне навчання у навчально-виховному процесі. (0)
[04.05.2011][Продуктивний урок]
Орієнтовні завдання, які розкривають принципи продуктивного навчання (0)
[04.05.2011][Технології навчання]
Модульні технології навчання (1)
[04.05.2011][Технології навчання]
Проектні технології (0)
[04.05.2011][Технології навчання]
Технологія «мозкового штурму» (0)
Категорії розділу
Конспекти уроків історії України [24]
Конспекти уроків української мови та літератури [41]
Конспекти уроків світової літератури [29]
Конспекти уроків всесвітньої історії [12]
Конспекти уроків англійської мови [16]
Конспекти уроків християнської етики [2]
Конспекти уроків музики [5]
Конспекти уроків інформатики [2]
Конспекти уроків української літератури 6 клас [48]
Конспекти уроків української літератури 7 клас [72]
Конспекти уроків української літератури 8 клас [70]
Конспекти уроків української літератури 9 клас [67]
Конспекти уроків української літератури 10 клас [62]
Конспекти уроків української літератури 11 клас [30]
Конспекти уроків української мови 6 клас [75]
Конспекти уроків української мови 7 клас [72]
Конспекти уроків української мови 8 клас [71]
Конспекти уроків української мови 9 клас [69]
Конспекти уроків української мови 10 клас [38]
Конспекти уроків української мови 11 клас [65]
Конспекти уроків світової літератури 5 клас [67]
Конспекти уроків світової літератури 6 клас [73]
Конспекти уроків світової літератури 7 клас [64]
Конспекти уроків світової літератури 8 клас [70]
Конспекти уроків світової літератури 9 клас [71]
Конспекти уроків світової літератури 10 клас [63]
Конспекти уроків світової літератури 11 клас [68]
Конспекти уроків Вступу до історії України 5 клас [34]
Конспекти уроків історії України 7 клас [34]
Конспекти уроків історії України 8 клас [52]
Конспекти уроків історії України 9 клас [41]
Конспекти уроків історії України 10 клас [27]
Конспекти уроків історії України 11 клас [35]
Конспекти уроків всесвітньої історії 6 клас [71]
Конспекти уроків всесвітньої історії 7 клас [35]
Конспекти уроків всесвітньої історії 8 клас [29]
Конспекти уроків всесвітньої історії 9 клас [29]
Конспекти уроків всесвітньої історії 10 клас [23]
Конспекти уроків всесвітньої історії 11 клас [32]
Конспекти уроків правознавства 9 клас [35]
Конспекти уроків правознавства 10 клас [32]
Конспекти уроків географії 6 клас [66]
Конспекти уроків географії 7 клас [56]
Конспекти уроків географії 8 клас [47]
Конспекти уроків географії 9 клас [48]
Конспекти уроків географії 10 клас [41]
Конспекти уроків біології 7 клас [48]
Конспекти уроків біології 8 клас [49]
Конспекти уроків біології 9 клас [59]
Конспекти уроків біології 10 клас [27]
Конспекти уроків біології 11 клас [31]
Конспекти уроків алгебри 7 клас [1]
Конспекти уроків алгебри 8 клас [2]
Конспекти уроків фізики 7 клас [29]
Конспекти уроків фізики 8 клас [33]
Конспекти уроків фізики 9 кл [38]
Конспекти уроків хімії 8 клас [33]
Конспект уроків хімії 11 клас [12]
Конспекти уроків економіки 11 клас [16]
Конспекти уроків англійської мови 9 клас [34]
Конспекти уроків малювання 6 клас [18]
Конспекти уроків малювання 7 клас [22]
Конспекти уроків трудового навчання 5 клас [7]
Конспекти уроків трудового навчання 6 клас [10]
Конспекти уроків художньої культури, 10 клас [1]
Конспекти уроків художньої культури, 11 клас [16]
Конспекти уроків з основ здоров’я 6 кл [34]
Конспекти уроків з основ здоров’я 7 клас [35]
Конспекти уроків з основ здоров’я 8 клас [0]
Вчителю початкової школи [21]
Конспекти уроків з географії рідного краю [4]
Конспекти уроків з російської мови [0]
Пошук
Форма входу
Наше опитування
Мене цікавлять:
Статистика
Seo анализ сайта
Онлайн всього: 46
Гостей: 46
Користувачів: 0


Яндекс.Метрика
Рейтинг@Mail.ru МЕТА - Украина. Рейтинг сайтов Push 2 Check
Сайт існує
Copyright MyCorp © 2016