ส่วนหลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า:
- ตัวเหนี่ยวนำคืออุปกรณ์ที่สร้าง MF กระดองคือขดลวดที่ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้า วงแหวนที่มีแปรงเป็นอุปกรณ์ที่กำจัดกระแสเหนี่ยวนำออกจากชิ้นส่วนที่หมุนหรือจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับแม่เหล็กไฟฟ้า
หม้อแปลงไฟฟ้า
Transformers ถูกใช้ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2421 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย P.N. ยาโบลชคอฟใช้ขับเคลื่อน "เทียนไฟฟ้า" ที่เขาประดิษฐ์ขึ้น ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดแสงชนิดใหม่ในเวลานั้น แนวความคิดของพี.เอ็น. Yablochkova ได้รับการพัฒนาโดยพนักงานมหาวิทยาลัยมอสโก I.F. Usagin ผู้ออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้าที่ได้รับการปรับปรุง (สาธิตหม้อแปลงอเนกประสงค์แบบพับได้) เราพิจารณาการออกแบบหม้อแปลงโดยใช้หม้อแปลงอเนกประสงค์แบบยุบได้หม้อแปลงไฟฟ้าประกอบด้วยแกนปิดซึ่งวางขดลวดสองเส้น (บางครั้งมากกว่า) ที่มีขดลวดไว้ ขดลวดเส้นหนึ่งเรียกว่าขดลวดปฐมภูมิซึ่งเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ขดลวดที่สองซึ่งเชื่อมต่อ "โหลด" นั่นคืออุปกรณ์และอุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้าเรียกว่ารองวาดไดอะแกรมของอุปกรณ์หม้อแปลงไฟฟ้าในโน้ตบุ๊กสัญลักษณ์ (แท็บเล็ต)
การทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อกระแสสลับไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิ ฟลักซ์แม่เหล็กกระแสสลับจะปรากฏในแกนกลาง ซึ่งกระตุ้นแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในแต่ละขดลวด แกนเหล็กของหม้อแปลงจะรวมศูนย์สนามแม่เหล็กเพื่อให้ฟลักซ์แม่เหล็กมีอยู่เฉพาะภายในแกนกลางและเหมือนกันในทุกส่วนในขดลวดปฐมภูมิซึ่งมี n 1 รอบ แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำรวม e 1 เท่ากับ n 1 e ในขดลวดทุติยภูมิแรงเคลื่อนไฟฟ้าทั้งหมด e 2
เท่ากับ n 2
ดังนั้น โดยทั่วไปความต้านทานแบบแอคทีฟของขดลวดหม้อแปลงจะมีน้อยและสามารถละเลยได้ ในกรณีนี้ โมดูลแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วคอยล์จะเท่ากับแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำโดยประมาณ ซึ่งหมายความว่า:, ค่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าทันที 1
และอี 2
การเปลี่ยนแปลงเฟส (ถึงค่าสูงสุดและผ่านศูนย์พร้อมกัน) ดังนั้นอัตราส่วน สามารถเปลี่ยนได้: 
ขนาด เค เรียกว่าอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง. ที่เค> 1, - หม้อแปลงไฟฟ้า – สเต็ปดาวน์ ที่เค
สรุปเกี่ยวกับวัตถุประสงค์ของหม้อแปลงไฟฟ้า
- การใช้งานที่สำคัญที่สุดของหม้อแปลงไฟฟ้าคือการส่งพลังงานไฟฟ้าในระยะทางไกล หม้อแปลงไฟฟ้ามีการใช้งานจริงที่ดีเยี่ยมในการเชื่อมไฟฟ้า การก่อตัวของฟลักซ์แม่เหล็กที่ตรงกันข้ามกันสองตัวในแกนของหม้อแปลงไฟฟ้าที่โหลดเต็มเป็นพื้นฐานสำหรับการออกแบบกระดิ่งไฟฟ้าในครัวเรือนสมัยใหม่ ในวิศวกรรมวิทยุเพื่อลดแรงดันไฟฟ้า (หม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง)
คำถาม:
1. กระแสไฟฟ้าชนิดใดเรียกว่าไฟฟ้ากระแสสลับ?
1) กระแสไฟฟ้า ซึ่งเปลี่ยนแปลงเป็นระยะตามขนาดและทิศทางตามเวลา
2) กระแสไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงเป็นระยะๆ เมื่อเวลาผ่านไป
3) กระแสไฟฟ้า ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงขนาดเป็นระยะ
4) กระแสไฟฟ้า ซึ่งมีการเปลี่ยนทิศทางเป็นระยะๆ เมื่อเวลาผ่านไป
2. กระแสไฟฟ้าสลับใช้ที่ไหน?
1) ในบ้าน 2) อพาร์ทเมนท์ 3) ในการผลิต 4) บนรถยนต์
5) จักรยาน
3. เหตุใดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับจึงเรียกว่าการเหนี่ยวนำ?
1) การกระทำของพวกเขาขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของกระแสไฟฟ้า
2) การกระทำของพวกเขาขึ้นอยู่กับการกระทำของแม่เหล็ก
3) การกระทำของพวกเขาขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า
4) การกระทำของพวกเขาขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของแม่เหล็กถาวร:
4. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำไฟฟ้าประกอบด้วยอะไร?
1) เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 2) เตียง 3) สเตเตอร์
4) โรเตอร์ 5) ครึ่งวง 6) แปรง
5. ส่วนใดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่สามารถเคลื่อนย้ายได้?
1) สเตเตอร์ 2) โรเตอร์ 3) แปรง 4) คดเคี้ยว
6. ส่วนใดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่ไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้?
1) คดเคี้ยว 2) โรเตอร์ 3) สเตเตอร์
7. อะไรขับเคลื่อนโรเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่สถานีระบายความร้อน?
1) น้ำ 2) ไอน้ำจากเชื้อเพลิงที่ถูกเผาไหม้ 3) น้ำมันเบนซิน 4) น้ำมันก๊าด
8. อะไรขับเคลื่อนโรเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าพลังน้ำ?
1) เรือเฟอร์รี่ 2) น้ำ 3) น้ำมันก๊าด 4) ด้วยค้อนขนาดใหญ่
9. ความถี่ไฟฟ้ากระแสสลับมาตรฐานคืออะไร?
1) 65 เฮิรตซ์ 2) 55 เฮิรตซ์ 3) 40 เฮิรตซ์ 4) 50 เฮิรตซ์ 5) 70 เฮิรตซ์
10. หม้อแปลงไฟฟ้าประกอบด้วยองค์ประกอบใดบ้าง?
1) แกนกลาง 2) แกนกลาง 3) ขดลวดปฐมภูมิ
4) ขดลวดทุติยภูมิ 5) ขดลวด
11. หม้อแปลงมีจุดประสงค์อะไร?
1) หม้อแปลงไฟฟ้าได้รับการออกแบบเพื่อเพิ่มหรือลดแรงดันและกระแสสลับ
2) หม้อแปลงได้รับการออกแบบให้เพิ่มหรือลดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ
3) หม้อแปลงได้รับการออกแบบเพื่อเพิ่มหรือลดกระแส
4) หม้อแปลงไฟฟ้าได้รับการออกแบบเพื่อลดแรงดันและกระแสสลับ
5) หม้อแปลงได้รับการออกแบบเพื่อเพิ่มแรงดันและกระแส
12. หม้อแปลงมีกี่แบบ?
1) 1. 2) 2. 3) 3. 4) 4. 5) 5.
13. กระแสไฟฟ้ากระแสสลับเชื่อมต่อกับขดลวดใดของหม้อแปลง?
1) ไปที่ประถมศึกษา 2) ถึงรอง 3) ถึงประถมศึกษาและมัธยมศึกษา
14. กฎทางกายภาพใดที่สามารถกำหนดการสูญเสียพลังงานในสายไฟฟ้าได้?
1) กฎของจูล 2) กฎหมายจูล-เลนซ์ 3) กฎของเลนซ์
4) กฎของปาสคาล 5) กฎของนิวตัน
15. ใครเป็นผู้คิดค้นหม้อแปลงไฟฟ้า?
1) เลเบเดฟ 2) ทิมีร์ยาเซฟ 3) ยาโบลชคอฟ 4) ปาสคาล
การผลิต การส่งผ่าน และการใช้พลังงานไฟฟ้า
วัตถุประสงค์ของบทเรียน:
กระชับความคิดของเด็กนักเรียนเกี่ยวกับวิธีการส่งกระแสไฟฟ้าเกี่ยวกับการเปลี่ยนพลังงานประเภทหนึ่งไปสู่อีกประเภทหนึ่งร่วมกัน
การพัฒนาทักษะการวิจัยเชิงปฏิบัติของนักเรียนเพิ่มเติม โดยนำกิจกรรมการเรียนรู้ของเด็กไปสู่ระดับความรู้ที่สร้างสรรค์
การพัฒนาและบูรณาการแนวคิด “ระบบพลังงาน” โดยใช้สื่อประวัติศาสตร์ท้องถิ่น
อุปกรณ์:เครื่องใช้ไฟฟ้า หม้อแปลง การ์ด
แผนการเรียน
เวลาจัดงาน
อัพเดทความรู้
การเรียนรู้เนื้อหาใหม่
สรุปบทเรียน
ระหว่างชั้นเรียน
เวลาจัดงาน
อัพเดทความรู้
การเรียนรู้เนื้อหาใหม่
ชีวิตมนุษย์ในชีวิตประจำวันเกือบทั้งหมดเกี่ยวข้องกับไฟฟ้า ไฟฟ้าช่วยให้เราทำความร้อนและแสงสว่างในบ้าน ปรุงอาหาร ทำความสะอาด สร้างความบันเทิงให้เรา ติดต่อกับคนที่เรารัก และอื่นๆ อีกมากมาย จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเขาหายไป?
โลกของเราจะมีชีวิตอยู่ได้อย่างไร?
ผู้คนจะมีชีวิตอยู่บนนั้นได้อย่างไร?
ปราศจากความร้อน แม่เหล็ก แสง
และรังสีไฟฟ้าล่ะ?
อ. มิทสเควิช
แล้วโลกจะมีชีวิตอยู่ได้อย่างไร? ท้ายที่สุดแล้ว มีช่วงเวลาที่ผู้คนอยู่โดยปราศจากแสงสว่าง ชีวิตเป็นเรื่องยาก
เมื่อพูดถึงประวัติความเป็นมาของการใช้พลังงานไฟฟ้าในประเทศของเราปี 1920 ควรสังเกต
ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2463 ได้มีการจัดตั้งคณะกรรมการการผลิตไฟฟ้าขึ้นซึ่งเสนอ แผนโกเอลโร . แผนนี้มีให้:
การพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้า
การเพิ่มกำลังของโรงไฟฟ้า
การรวมศูนย์การผลิตไฟฟ้า
การใช้เชื้อเพลิงและทรัพยากรพลังงานในท้องถิ่นอย่างกว้างขวาง
การเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปของอุตสาหกรรม เกษตรกรรม การขนส่ง ไปสู่การผลิตไฟฟ้า
– เหตุใดการพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าจึงมาเป็นอันดับแรกสำหรับการพัฒนาของรัฐ?
– ข้อดีของไฟฟ้าเหนือพลังงานประเภทอื่นคืออะไร?
– ไฟฟ้าถูกส่งอย่างไร?
– นี่คือคำถามที่เราจะตอบระหว่างบทเรียน
หัวข้อบทเรียน: " การผลิต การส่งผ่าน และการใช้พลังงานไฟฟ้า»
– ข้อดีของไฟฟ้าเหนือพลังงานประเภทอื่นคืออะไร?
สามารถส่งผ่านสายไปยังพื้นที่ที่มีประชากรได้
สามารถแปลงเป็นพลังงานประเภทใดก็ได้ได้อย่างง่ายดาย
หาได้ง่ายจากพลังงานประเภทอื่น
– พลังงานประเภทใดที่สามารถแปลงเป็นไฟฟ้าได้?(คำตอบของนักเรียน)
โรงไฟฟ้าจะแบ่งออกเป็นตามประเภทของพลังงานที่แปลง(คำตอบของนักเรียน):
กระแสน้ำ
ความร้อนใต้พิภพ
ลม
ความร้อน
ไฮดรอลิก
ไม่ว่าโรงไฟฟ้าประเภทใด อุปกรณ์หลักในโรงไฟฟ้าเหล่านั้นก็คือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานประเภทใดประเภทหนึ่งให้เป็นพลังงานไฟฟ้า
ตัวอย่างของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า:
เซลล์กัลวานิก
เครื่องจักรไฟฟ้าสถิต
เทอร์โมไพล์;
แผงเซลล์แสงอาทิตย์
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลับแบบเหนี่ยวนำ
ในพลังงานสมัยใหม่มีการใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแบบเหนี่ยวนำซึ่งการกระทำนั้นขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า
? จำได้ไหมว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไรและใครเป็นผู้ค้นพบปรากฏการณ์นี้
คำตอบ:ไมเคิล ฟาราเดย์ ค้นพบปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งประกอบด้วยการเกิดกระแสเหนี่ยวนำภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กสลับ
หลังจากการค้นพบปรากฏการณ์นี้ ผู้คลางแคลงหลายคนสงสัยและถามว่า: "สิ่งนี้มีประโยชน์อะไร" ฟาราเดย์ตอบว่า: "ทารกแรกเกิดจะมีประโยชน์อะไรได้บ้าง" เวลาผ่านไปกว่าครึ่งศตวรรษเล็กน้อย และดังที่นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน อาร์. ไฟน์แมน กล่าวว่า "ทารกแรกเกิดที่ไร้ประโยชน์กลายเป็นวีรบุรุษปาฏิหาริย์และเปลี่ยนโฉมหน้าของโลกในแบบที่พ่อผู้ภาคภูมิใจของเขาไม่สามารถจินตนาการได้" และฮีโร่ผู้เปลี่ยนโฉมหน้าของโลกคนนี้คือผู้กำเนิด
ปัจจุบันมีการดัดแปลงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำหลายแบบ แต่ทั้งหมดประกอบด้วยส่วนเดียวกัน - นี่คือแม่เหล็กหรือแม่เหล็กไฟฟ้าที่สร้างสนามแม่เหล็กและขดลวดที่ทำให้เกิด EMF
หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะช่วยให้เราเข้าใจแบบจำลองที่อยู่บนโต๊ะของฉัน (หรือรูปที่ 10.2 หน้า 68 ของตำราเรียน):
โปรดทราบว่าในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารุ่นนี้ โครงลวดจะหมุน สนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นโดยแม่เหล็กถาวรที่อยู่กับที่ เมื่อตัวนำเคลื่อนที่ ประจุอิสระก็จะเคลื่อนที่ไปด้วย ดังนั้นแรงลอเรนซ์จึงกระทำต่อประจุจากด้านข้างของสนามแม่เหล็ก ภายใต้อิทธิพลของประจุอิสระที่มีการเคลื่อนที่โดยตรง นั่นคือ แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำเกิดขึ้นซึ่งมีต้นกำเนิดจากสนามแม่เหล็ก
ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ แม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งก็คือโรเตอร์จะหมุน
โรเตอร์ – ส่วนที่เคลื่อนที่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ขดลวดที่เหนี่ยวนำ EMF จะถูกวางไว้ในช่องสเตเตอร์
สเตเตอร์ – ส่วนที่อยู่นิ่งของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
การปรากฏตัวของ EMF ในขดลวดสเตเตอร์ที่อยู่นิ่งนั้นอธิบายได้จากการปรากฏตัวของสนามไฟฟ้าซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กเมื่อโรเตอร์หมุน
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตกระแสไฟฟ้าสลับ
กระแสสลับ คือกระแสไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาตามกฎฮาร์มอนิก
แผนภาพกระแสไฟ AC แสดงอยู่ในหน้า 68 รูปที่ 1 10.3 หนังสือเรียน ค่ากระแสลบสอดคล้องกับทิศทางตรงกันข้ามของกระแส
กระแสสลับมีข้อได้เปรียบเหนือกระแสตรงเนื่องจากแรงดันและกระแสสามารถแปลง (เปลี่ยนรูป) ได้ในช่วงกว้างมากโดยแทบไม่สูญเสียเลย และการแปลงดังกล่าวมีความจำเป็นในอุปกรณ์วิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยุหลายชนิด แต่ความต้องการอย่างมากในการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นเมื่อส่งกระแสไฟฟ้าในระยะทางไกล
ไฟฟ้าที่ผลิตได้จะถูกส่งไปยังผู้บริโภค
- ใครในความคิดของคุณคือผู้ใช้ไฟฟ้าหลัก?
คำตอบของนักเรียน:
อุตสาหกรรม (เกือบ 70%)
ขนส่ง
เกษตรกรรม
ความต้องการของครัวเรือนของประชากร
- พลังงานทั้งหมดที่ผลิตในโรงไฟฟ้าไปถึงมือผู้บริโภคหรือไม่? เหตุใดจึงเกิดการสูญเสียระหว่างการส่งไฟฟ้า?
เมื่อกระแสไหลผ่านสายไฟก็จะร้อนขึ้น ตามกฎหมาย Joule-Lenz โดยคำนึงว่า เราได้รับ .
อะไรเป็นตัวกำหนดปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นในสายไฟ?
ความแรงของกระแสไฟฟ้า ความต้านทาน และความยาวของสายไฟ ปริมาณความร้อน และในทางกลับกัน พื้นที่หน้าตัดของเส้นลวด, ปริมาณความร้อน แต่การเพิ่ม S นั้นไม่เป็นประโยชน์ เนื่องจากจะทำให้มวลของสายไฟเพิ่มขึ้น
ปริมาณความร้อนสามารถลดลงได้โดยการลดกระแส สำหรับสิ่งนี้จะใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าหม้อแปลงไฟฟ้า
หม้อแปลงไฟฟ้า เป็นอุปกรณ์แปลงไฟกระแสสลับโดยแรงดันจะเพิ่มขึ้นหรือลดลงหลายครั้งโดยแทบไม่สูญเสียกำลังเลย
หม้อแปลงตัวแรกถูกใช้ในปี พ.ศ. 2421 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย P.N. Yablochkov เพื่อจ่ายพลังงานให้กับเทียนไฟฟ้าที่เขาคิดค้น
หม้อแปลงที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยแกนรูปทรงปิดที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กอ่อนซึ่งมีขดลวดสองเส้นพันอยู่: หลักและรอง (ดูรูป)
การกระทำ หม้อแปลงไฟฟ้าขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ถ้าขดลวดปฐมภูมิ หม้อแปลงไฟฟ้าเปิดแหล่งกำเนิดกระแสสลับในเครือข่ายจากนั้นกระแสสลับจะไหลผ่านซึ่งจะสร้างฟลักซ์แม่เหล็กสลับในแกนหม้อแปลง ฟลักซ์แม่เหล็กที่เจาะเข้าไปในการหมุนของขดลวดทุติยภูมิจะเหนี่ยวนำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้า (EMF) เข้าไป หากขดลวดทุติยภูมิลัดวงจรไปยังตัวรับพลังงานใดๆ กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านขดลวดนี้และผ่านตัวรับพลังงานภายใต้อิทธิพลของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ในเวลาเดียวกัน กระแสโหลดจะปรากฏในขดลวดปฐมภูมิด้วย ดังนั้นพลังงานไฟฟ้าที่ถูกแปลงจะถูกถ่ายโอนจากเครือข่ายหลักไปยังเครือข่ายรองที่แรงดันไฟฟ้าที่ตัวรับพลังงานเชื่อมต่อกับเครือข่ายรองได้รับการออกแบบ
ปริมาณหลักที่แสดงลักษณะการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าคืออัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง - K
ถึง- อัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง
อัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง - นี่คือค่าตัวเลขเท่ากับอัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของขดลวดทั้งสองในโหมดไม่มีโหลด
สำหรับขดลวดหม้อแปลงไฟฟ้าสองขดลวดที่อยู่บนแกนเดียว ค่าสัมประสิทธิ์การเปลี่ยนแปลงจะเท่ากับอัตราส่วนของจำนวนรอบของพวกมัน
หม้อแปลงไฟฟ้าก็ได้ เพิ่มขึ้นและ ลดลง
ที่ เคเรียกหม้อแปลง 1 ตัว ลง, เพราะ 
ที่ เค เพิ่มขึ้น,เพราะ 
เมื่อส่งไฟฟ้าในระยะทางที่สำคัญแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นเป็นหลายร้อยกิโลโวลต์จึงต้องมีหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพที่เอาต์พุตของโรงไฟฟ้า แต่เนื่องจากผู้บริโภคส่วนใหญ่ใช้แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าจึงมีการติดตั้งหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ที่ทางเข้าพื้นที่ที่มีประชากร
การนำเสนอผลงานของนักเรียน
เสริมสร้างเนื้อหาที่เรียนรู้
ลำดับที่ 1. ในการกำหนดจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงนั้น จะมีการพันลวด 30 รอบรอบแกนกลางซึ่งปลายเชื่อมต่อกับโวลต์มิเตอร์ จำนวนรอบในขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงคือเท่าใดหากเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้า 220 V โวลต์มิเตอร์ที่เชื่อมต่อกับขดลวด 30 รอบแสดงแรงดันไฟฟ้า 2 V
หมายเลข 2. ความต้านทานภายในของแหล่งจ่ายไฟ AC ร vn = 6.4·10 3 โอห์ม กำหนดอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง เคหม้อแปลงในอุดมคติที่คุณสามารถรับพลังงานสูงสุดจากแหล่งนี้ที่ความต้านทานโหลด ร n = 16 โอห์ม
ลำดับที่ 3. แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่มีค่าประสิทธิผล ( ยู 1) ง = 12 กิโลโวลต์ แรงดันไฟฟ้าจากขดลวดทุติยภูมิ ( ยู 2) d = 220 V ใช้จ่ายไฟฟ้าให้กับอาคารที่พักอาศัย สมมติว่าหม้อแปลงไฟฟ้ามีอุดมคติและภาระของขดลวดทุติยภูมิมีการใช้งานอย่างหมดจด
1) อัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง เค;
2) ค่าปัจจุบันที่มีประสิทธิผล ( ฉัน 1) ง และ ( ฉัน 2) d ในขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิโดยถือว่าการใช้พลังงาน ปโดย = 96 กิโลวัตต์;
3) ความต้านทานโหลด ร n ในวงจรทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า
สารละลาย
|
|
สรุปบทเรียน
การบ้าน. § 10 หมายเลข 7.2, 7.19, 7.24 ห้องปฏิบัติการ ทาส. ลำดับที่ 3
เทศกาลแห่งความคิดสร้างสรรค์ทางการสอนแบบรัสเซียทั้งหมด
(ปีการศึกษา 2559/2560)
การเสนอชื่อ: แนวคิดและเทคโนโลยีการสอน
ชื่องาน: สรุปบทเรียนในหัวข้อ “เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ หม้อแปลงไฟฟ้า" เกรด 9
บทเรียนในหัวข้อ: กระแสสลับ หม้อแปลงไฟฟ้า
วัตถุประสงค์ของบทเรียน: การทำซ้ำและความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับวิธีการทางอุตสาหกรรมในการผลิตพลังงานไฟฟ้าการศึกษารายละเอียดของหม้อแปลงไฟฟ้า
งาน
เกี่ยวกับการศึกษา
รวบรวมความรู้ในหัวข้อ “ปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและกระแสสลับ”
ศึกษาหลักการรับและส่งไฟฟ้ากระแสสลับ
แนะนำอุปกรณ์ทางเทคนิค: เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับและหม้อแปลงไฟฟ้า
พัฒนาการ
สร้างเงื่อนไขสำหรับการพัฒนาความสนใจทางปัญญาและความสามารถทางปัญญาในกระบวนการสังเกตการสาธิตการทดลองและงานอิสระในชั้นเรียน
พัฒนาความสามารถในการหยิบยกและทดสอบสมมติฐาน ค้นหาความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก และอธิบายผลลัพธ์ที่ได้รับ
เกี่ยวกับการศึกษา
เพื่อสร้างเงื่อนไขในการปลูกฝังความสนใจในวิชานี้โดยเตรียมนักเรียนด้วยวิธีการรับรู้ทางวิทยาศาสตร์ทำให้พวกเขาได้รับความรู้ตามวัตถุประสงค์เกี่ยวกับโลกรอบตัวพวกเขา
เพื่อปลูกฝังความจำเป็นในการปฏิบัติตามกฎเกณฑ์ในการใช้อุปกรณ์ทางเทคนิคอย่างปลอดภัย เพื่อทำหน้าที่เป็นผู้ใช้พลังงานไฟฟ้าที่มีความสามารถ
แผนการเรียน:
เวลาจัดงาน.
ศึกษาเนื้อหาเกี่ยวกับไฟฟ้ากระแสสลับ (+ สาธิต)
ศึกษาหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ
รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับความยากลำบากในการส่งผ่าน AC
ศึกษาโครงสร้างหม้อแปลงไฟฟ้า
รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับหลักการส่งกระแสสลับ
สรุปบทเรียน
การบ้าน.
ในระหว่างเรียน
ช่วงเวลาขององค์กร การทำซ้ำ d/z แรงจูงใจ:
คุณรู้จักปรากฏการณ์ทางกายภาพใดบ้าง ปรากฏการณ์ที่ค้นพบเมื่อต้นศตวรรษที่ 19 ซึ่งเป็นรากฐานของอารยธรรมสมัยใหม่ทั้งหมด และแม้แต่ความสะดวกสบายส่วนตัวของเราแต่ละคนก็เกี่ยวข้องโดยตรงกับปรากฏการณ์นี้ ฟังเด็กๆ
(นี่คือปรากฏการณ์ EMP)
มีความเชื่อมโยงระหว่างปรากฏการณ์ EMR กับการผลิตไฟฟ้าที่เข้าสู่บ้านและอพาร์ตเมนต์แต่ละหลังของเราหรือไม่?
เราคุยกันถึงวิธีการสร้างไฟฟ้าในชั้นประถมศึกษาปีที่ 9
(ตรวจสอบการซ้ำด้วย Plikers)
ดังนั้นหัวข้อของบทเรียนวันนี้: “เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ หม้อแปลงไฟฟ้า"
วันนี้ในบทเรียนเราจะดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับพื้นฐานทางกายภาพของการผลิตไฟฟ้าและส่งไปยังผู้บริโภค
ฉันเสนอให้พิจารณาการทดลอง
ขดลวดและแม่เหล็กเมื่อเข้าใกล้และเคลื่อนตัวออกไป
ขดลวดและแม่เหล็กเคลื่อนที่ตั้งฉากกับแกนขดลวด
สาธิตการเกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำโดยไม่คำนึงถึงข้อเสนอที่ได้รับ (โดยใช้โปรแกรม Logger Lite)
ดึงความสนใจของนักเรียนไปที่การเบี่ยงเบนของการสั่นสะเทือนในทิศทางตรงกันข้าม
ถามคำถาม:
- ทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำเปลี่ยนแปลงเมื่อฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านวงจรเปลี่ยนไปหรือไม่?
- เราสามารถพูดได้ว่าค่าโมดูลัสของกระแสอุปนัยคงที่หรือไม่?
-เป็นไปได้หรือไม่ที่จะเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องของฟลักซ์แม่เหล็กสำหรับระบบแม่เหล็กคอยล์?
3. การสาธิตการเกิดกระแสเหนี่ยวนำเมื่อแม่เหล็กหมุน การวิเคราะห์ผลการสาธิตทีละขั้นตอน ใช้ Logger Lite
จากกราฟของการพึ่งพาค่าของกระแสเหนี่ยวนำตรงเวลาจะตามมาว่ากระแสสลับจะเปลี่ยนขนาดและทิศทางเป็นระยะในช่วงเวลาหนึ่งเท่ากับเวลาที่การปฏิวัติเฟรมเต็มรูปแบบ
สาธิตคลิปวีดีโอเกี่ยวกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำท้องถิ่น
ตาราง “เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ” + ภาพวาดในตำราเรียน - เปรียบเทียบสิ่งที่ไม่ชัดเจน?
2. คำอธิบายสำหรับอุปกรณ์:
ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบมีโรเตอร์ (หมุนด้วยความถี่สูง) ดังนั้นจึงเป็นกระบอกเหล็กขนาดใหญ่ที่มีร่องตามแนวแกนซึ่งเป็นที่ตั้งของขดลวดกระแสตรง
ในเครื่องเติมไฮโดรเจน (ความเร็วต่ำ) โรเตอร์ถูกสร้างขึ้นในรูปของดาวบนพื้นผิวด้านนอกซึ่งมีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีขั้วไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งถูกกระตุ้นด้วยกระแสตรงได้รับการแก้ไข
ROTOR ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับถูกขับเคลื่อนโดยตัวขับเคลื่อนสำคัญ: กังหันไอน้ำ กังหันไฮดรอลิก เครื่องยนต์สันดาปภายใน หรือกังหันลม ขดลวดของมันขับเคลื่อนโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงซึ่งมักจะวางอยู่บนเพลาร่วมกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับและบางครั้งก็ใช้อุปกรณ์วงจรเรียงกระแสซึ่งเชื่อมต่อกับขั้วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเอง
คำถาม: เหตุใดในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่มีกำลังสูง กระแสเหนี่ยวนำจึงไม่ได้ตื่นเต้นในกรอบที่หมุน แต่ในขดลวดสเตเตอร์ที่อยู่กับที่เนื่องจากการหมุนของตัวเหนี่ยวนำ
คำตอบ: ในสเตเตอร์ของเครื่องจักรที่ทรงพลังเช่น 500 kW ซึ่งสร้างแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันที่ 20 kV ความแรงของกระแสในขดลวดคือ 25 kA เป็นไปไม่ได้ที่จะลบกระแสดังกล่าวโดยใช้หน้าสัมผัสแบบเลื่อน และตัวกระตุ้นมีพลังงานต่ำ กระแสแม่เหล็กไม่เกินหลายร้อยแอมแปร์ ซึ่งทำให้สามารถป้อนเข้าไปในขดลวดโรเตอร์โดยใช้หน้าสัมผัสแบบเลื่อนได้ นอกจากนี้สเตเตอร์ยังระบายความร้อนได้ง่ายกว่า
ลักษณะสำคัญของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือความถี่ที่เกิดจากแรงเคลื่อนไฟฟ้า
$=р·п โดยที่ р คือจำนวนคู่ขั้ว р คือความเร็วของโรเตอร์
ข) การประยุกต์เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ - ที่โรงไฟฟ้าต่างๆ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีความจุ 300-500 เมกะวัตต์มีประสิทธิภาพ 99% ซึ่งเป็นการติดตั้งขั้นสูงมาก
C) เกี่ยวกับโรงไฟฟ้า: ความร้อน, ไฮดรอลิก, นิวเคลียร์
ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนไม่เกิน 40%
โรงไฟฟ้าพลังน้ำ - การสูญเสียพลังงานมีน้อยมาก
ง) ข้อจำกัด:
ยิ่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีกำลังมากเท่าใด การใช้เชื้อเพลิงก็จะน้อยลงต่อพลังงาน 1 kWh มันคุ้มค่า แต่ยิ่งมีกำลังมาก กระแสก็จะยิ่งมากขึ้น ความร้อนและการสูญเสียก็จะมากขึ้นตามไปด้วย การใช้วิธีการทำความเย็นแบบต่างๆ (อากาศ น้ำ ไฮโดรเจน น้ำมัน) ได้มาถึงขีดจำกัดที่สมเหตุสมผลแล้ว - พลังงานที่เพิ่มขึ้นอีกจะนำไปสู่ขนาดของหน่วยพลังงานที่ไม่ได้ผลกำไรในแง่ของการใช้โลหะและการสูญเสียไฟฟ้า
ดังนั้นจึงมีการพัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบดีไซน์ใหม่ที่ใช้ขดลวดตัวนำยิ่งยวด
เกี่ยวกับเครื่องกำเนิดเทอร์โบไครโอเจนิก – ข้อความสำหรับบทเรียนถัดไปหรือไม่
ดังนั้นหากฟลักซ์แม่เหล็กที่เจาะเข้าไปในวงจรเปลี่ยนแปลงก็จะเกิดกระแสไฟฟ้าสลับเกิดขึ้น ในกรณีนี้ มันไม่สำคัญเลยว่าในกรณีนี้แม่เหล็กจะเคลื่อนที่สัมพันธ์กับขดลวดหรือขดลวดสัมพันธ์กับแม่เหล็ก: สิ่งสำคัญคือฟลักซ์แม่เหล็กที่เจาะเข้าไปในวงจรเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง
เครื่องจักรที่ฟลักซ์แม่เหล็กเจาะวงจรเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องเป็นระยะและในเวลาเดียวกันก็เกิดกระแสสลับเรียกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำไฟฟ้า
ส่วนที่หมุนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเรียกว่าโรเตอร์ และส่วนที่อยู่กับที่เรียกว่าสเตเตอร์
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตกระแสเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ใช้แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นโรเตอร์ และโดยปกติจะไม่ใช่อันเดียว แต่หลายอัน ซึ่งจะทำให้ความเร็วในการหมุนลดลงและการสึกหรอของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าลดลง ความถี่มาตรฐานของกระแสสลับในเครือข่ายอุตสาหกรรมและแสงสว่างของรัสเซียคือ 50 Hz
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตกระแสสลับขนาดใหญ่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานกล: น้ำที่ตกลงมา (โรงไฟฟ้าพลังน้ำ) ไอน้ำ (โรงไฟฟ้าพลังความร้อน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์) แต่โรงไฟฟ้าตั้งอยู่ใกล้แหล่งพลังงานและไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านสายไฟไปยังผู้บริโภค เมื่อกระแสไหลผ่านสายไฟ สายไฟจะร้อนขึ้น ดังนั้นตามกฎของจูล-เลนซ์ ความร้อนบางส่วนจึงหายไป
แต่หน้าตัดของสายไฟต้องไม่ใหญ่มาก ดังนั้น เพื่อส่งไฟฟ้าไปยังผู้ใช้บริการในระยะทางไกลจึงจำเป็นต้องลดค่ากระแสสลับลง
หม้อแปลงไฟฟ้า
การประดิษฐ์ P.N. ในปี พ.ศ. 2419 ช่วยเปลี่ยนค่าของกระแสสลับและแรงดันไฟฟ้า ยาโบลชคอฟ หม้อแปลงไฟฟ้า
วัตถุประสงค์: 1 – เพิ่มและลดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเมื่อส่งสัญญาณจากแหล่งกำเนิดในระยะทางไกลไปยังผู้บริโภค
2- สำหรับจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์และการติดตั้งต่าง ๆ จากเครือข่ายกระแสสลับ
อุปกรณ์: ทำงานอิสระกับโมเดลหม้อแปลงและบนโปสเตอร์
ภารกิจ: - พิจารณาอุปกรณ์, ร่างแผนผัง, การทำงานของหม้อแปลงที่ไม่ได้ใช้งาน (???? - ทำไมเมื่อวงจรทุติยภูมิเปิดอยู่, หม้อแปลงไฟฟ้าแทบไม่ใช้พลังงานเลย)
การสาธิต: Undervolting (Logger Lite)
ใช้ภาพวาดและสัญลักษณ์บนไดอะแกรม
13 อ้าง 13 อ้าง 1415 1415 13 อ้าง 1415
ฉันขอแนะนำให้คุณประเมินความรู้ของคุณในหัวข้อ “ไฟฟ้ากระแสสลับ, หม้อแปลงไฟฟ้า”
ต่อไปเป็นการทดสอบกับ Plikers
การบ้าน: 51 แบบฝึกหัด 42 (1, 2)
รูปที่ 5515
ไฟล์ที่แนบมา
วัตถุประสงค์ของบทเรียน:
เกี่ยวกับการศึกษา:
- แสดงข้อดีของพลังงานไฟฟ้ามากกว่าพลังงานชนิดอื่น
- ให้แนวคิดโครงสร้างพื้นฐานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ
- เน้นประเด็นด้านสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับการผลิตไฟฟ้า
พัฒนาการ: การพัฒนาการคิดเชิงตรรกะและคำศัพท์ระดับมืออาชีพ
การให้ความรู้ : พัฒนาความตระหนักรู้ในตนเองและความอุตสาหะในการเรียนรู้วิชาชีพ
อุปกรณ์:
- คอมพิวเตอร์,
- โปรเจ็กเตอร์,
- แหล่งที่มาปัจจุบัน - แบตเตอรี่ไฟฉาย
- ตาแมว,
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงรุ่น
- แผ่นดีวีดี "Virtual School of Cyril และ Methodius"
- การตรวจคัดกรอง.
ประเภทบทเรียน:รวมกันระยะเวลา 40 นาที
ขั้นตอนหลักของบทเรียน:- ช่วงเวลาขององค์กร (2 นาที)
- อัพเดตความรู้พื้นฐาน (3-5 นาที)
- การเรียนรู้เนื้อหาใหม่ (15 นาที)
- ปักหมุดหัวข้อใหม่ (5 นาที)
- แบบทดสอบความรู้ (10 นาที)
- สรุป. (3 นาที)
ในระหว่างเรียน
- เวลาจัดงาน - การทักทาย การจัดกิจกรรมให้ประสบความสำเร็จ .(1 สไลด์)
สวัสดีทุกคน วันนี้หัวข้อของบทเรียนของเราคือ “การสร้างพลังงานไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ".
หัวข้อนี้สอดคล้องกับอาชีพของคุณ คุณจะศึกษาในบทเรียนเทคโนโลยีพิเศษ วิศวกรรมไฟฟ้า ในชั่วโมงเรียน “คุณคือวิศวกรไฟฟ้าแห่งอนาคต” เราได้พบกับผู้เชี่ยวชาญจากโรงไฟฟ้า Surgut State District คุณได้สำเร็จ สำเร็จการฝึกภาคปฏิบัติแล้ว และคุณก็รู้อะไรมากมายแล้ว ดังนั้นฉันจึงวางใจในความช่วยเหลือและความสนใจของคุณ ฉันหวังว่าวันนี้คุณจะได้เรียนรู้สิ่งใหม่และมีประโยชน์มากมาย
- การอัพเดตความรู้อ้างอิง – การสนทนาเบื้องหน้ากับนักเรียน
ก่อนที่เราจะพูดถึงการผลิตกระแสไฟฟ้า โปรดจำไว้ว่า:
คำถาม: กระแสไฟฟ้าเรียกว่าอะไร?
คำตอบ:กระแสไฟฟ้าคือการเคลื่อนที่ตามลำดับของอนุภาคที่มีประจุ
คำถาม: คุณรู้แหล่งข่าวใดบ้างในปัจจุบัน?
คำตอบ:แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟ แบตเตอรี่ ฯลฯ
บนโต๊ะทำงานของฉัน ฉันมีแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าที่รู้จักกันดี เช่น แบตเตอรี่ โฟโต้เซลล์ แบบจำลองของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำ ขอบเขตการใช้งานของแต่ละประเภทที่ระบุไว้นั้นพิจารณาจากลักษณะเฉพาะของมัน เรามาดูกันว่ามีข้อดีและข้อเสียอะไรบ้าง และสามารถใช้ได้ทุกที่หรือไม่?
แหล่งที่มาของสารเคมีในปัจจุบัน:เซลล์กัลวานิก แบตเตอรี่แบตเตอรี่ แบตเตอรี่ปรอทที่ใช้ในนาฬิกา เครื่องคิดเลข และเครื่องช่วยฟังผลิตกระแสไฟฟ้า 1.4V ถ่านไฟฉายธรรมดา ให้ไฟ 4.5 V. (สาธิต)
ข้อดี: ความกะทัดรัดความสามารถในการใช้เป็นแหล่งพลังงานอัตโนมัติ
ข้อเสีย - ความเข้มของพลังงานต่ำ, ค่าพลังงานสูง, ความเปราะบาง, ปัญหาการกำจัดของเสีย
เทอร์โมอิเลเมนต์, โฟโตเซลล์, แผงโซลาร์เซลล์(สาธิต)
ข้อดี: วิธีสร้างพลังงานโดยไม่ต้องใช้เครื่องจักร
ข้อเสีย: ประสิทธิภาพต่ำ ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ
บทบาทที่โดดเด่นในยุคสมัยของเราคือระบบเครื่องกลไฟฟ้า
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลับแบบเหนี่ยวนำ
พวกมันให้พลังงานทั้งหมดที่ใช้จริง พวกเขามีข้อดี ข้อดี และข้อเสียอะไรบ้าง เราจะมาค้นหากันในชั้นเรียนวันนี้
- คำอธิบายของหัวข้อใหม่
เนื่องจากวันนี้เราจะมาเรียนรู้เกี่ยวกับไดชาร์จ โปรดจำไว้ว่า:
คำถาม: กระแสสลับคืออะไร?
คำตอบ:กระแสสลับถือได้ว่าเป็นการเคลื่อนที่แบบบังคับของอิเล็กตรอนอิสระ หรือการสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าแบบบังคับของกระแสและแรงดันไฟฟ้า ซึ่งเปลี่ยนแปลงตามเวลาตามกฎฮาร์มอนิก
กระแสสลับมีข้อได้เปรียบเหนือกระแสตรงเนื่องจากแรงดันและกระแสสามารถแปลง (เปลี่ยนรูป) ได้ในช่วงกว้างมากโดยแทบไม่สูญเสียเลย และการแปลงดังกล่าวมีความจำเป็นในอุปกรณ์วิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยุหลายชนิด แต่ความต้องการอย่างมากในการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นเมื่อส่งกระแสไฟฟ้าในระยะทางไกล พลังงานไฟฟ้ามีข้อได้เปรียบเหนือพลังงานประเภทอื่นๆ ทั้งหมด โดยสามารถส่งผ่านสายไฟในระยะทางที่กว้างใหญ่โดยสูญเสียพลังงานค่อนข้างน้อย และกระจายไปยังผู้บริโภคได้อย่างสะดวก สิ่งสำคัญคือพลังงานนี้สามารถแปลงเป็นรูปแบบอื่นได้อย่างง่ายดายโดยใช้อุปกรณ์ที่ค่อนข้างง่าย: เครื่องกล, ความร้อน, แสง ฯลฯ
(2 สไลด์)เขียนข้อดีของไฟฟ้ากระแสสลับลงในสมุดบันทึกของคุณ
ในพลังงานสมัยใหม่มีการใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแบบเหนี่ยวนำซึ่งการกระทำนั้นขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า
คำถาม: จำได้ไหมว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร และใครเป็นผู้ค้นพบปรากฏการณ์นี้
คำตอบ:ไมเคิล ฟาราเดย์ ค้นพบปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งประกอบด้วยการเกิดกระแสเหนี่ยวนำภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กสลับ
(3 สไลด์)หลังจากการค้นพบปรากฏการณ์นี้ ผู้คลางแคลงหลายคนสงสัยและถามว่า: "สิ่งนี้มีประโยชน์อะไร"
ฟาราเดย์ตอบว่า: "ทารกแรกเกิดจะมีประโยชน์อะไรได้บ้าง"
เวลาผ่านไปกว่าครึ่งศตวรรษเล็กน้อย และดังที่นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน อาร์. ไฟน์แมน กล่าวว่า "ทารกแรกเกิดที่ไร้ประโยชน์กลายเป็นวีรบุรุษปาฏิหาริย์และเปลี่ยนโฉมหน้าของโลกในแบบที่พ่อผู้ภาคภูมิใจของเขาไม่สามารถจินตนาการได้"
และฮีโร่ผู้เปลี่ยนโฉมหน้าของโลกคนนี้คือผู้กำเนิด
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานชนิดใดชนิดหนึ่งให้เป็นพลังงานไฟฟ้า (เขียนคำจำกัดความลงในสมุดบันทึกของคุณ)
(4 สไลด์)
กระแสไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า - เปิดหนังสือเรียนในหน้า 106 รูปที่ 97 เรามาร่วมกันตั้งชื่อและเขียนในสมุดบันทึกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานอย่างไรและส่วนประกอบหลักๆ อย่างไร
ตัวเลข 1,2,3,4,5,6,7 ระบุอะไร?
- สเตเตอร์ประกอบด้วยแผ่นแยกเพื่อลดความร้อนจากกระแสไหลวนแผ่นทำจากเหล็กไฟฟ้า
- แปรง แผ่นยึดอยู่กับที่ กดเข้ากับวงแหวนและเชื่อมต่อขดลวดโรเตอร์กับวงจรภายนอก
- วงแหวนเพื่อจ่ายกระแสให้กับโรเตอร์และถอดออกจากขดลวดโรเตอร์ไปยังวงจรภายนอกโดยใช้หน้าสัมผัสแบบเลื่อน
- กังหัน การรวมกันของกังหันกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเรียกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบ
- โครง ตัวเรือน ซึ่งภายในมีสเตเตอร์และโรเตอร์อยู่
- Exciter, เครื่องกำเนิดไฟฟ้า, สร้างกระแสตรงซึ่งจ่ายให้กับแม่เหล็กไฟฟ้าที่กำลังหมุน
โรเตอร์ซึ่งเป็นส่วนที่หมุนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จะสร้างสนามแม่เหล็กจากเครื่องจักรไฟฟ้ากระแสตรง
ปัจจุบันมีการดัดแปลงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำหลายแบบ แต่ทั้งหมดประกอบด้วยส่วนเดียวกัน - นี่คือแม่เหล็กหรือแม่เหล็กไฟฟ้าที่สร้างสนามแม่เหล็กและขดลวดที่ทำให้เกิด EMF
แกนใดแกนหนึ่ง (โดยปกติจะเป็นภายใน) หมุนรอบแกนแนวตั้งหรือแนวนอน - เรียกว่า โรเตอร์แกนคงที่พร้อมขดลวดเรียกว่า - สเตเตอร์
โปรดทราบว่าในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารุ่นนี้ โครงลวดจะหมุนซึ่งเป็นโรเตอร์ สนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นโดยแม่เหล็กถาวรที่อยู่กับที่ เมื่อตัวนำเคลื่อนที่ ประจุอิสระก็จะเคลื่อนที่ไปด้วย ดังนั้นแรงลอเรนซ์จึงกระทำต่อประจุจากสนามแม่เหล็ก แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำจึงมีต้นกำเนิดจากสนามแม่เหล็ก
ในโรงไฟฟ้าหลายแห่งทั่วโลก แรงลอเรนซ์นี่แหละที่ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าε = ε ม. บาป ωt
ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ แม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งก็คือโรเตอร์จะหมุน ขดลวดที่เหนี่ยวนำ EMF นั้นถูกฝังอยู่ในร่องสเตเตอร์ - ลักษณะของ EMF ในขดลวดสเตเตอร์ที่อยู่กับที่นั้นอธิบายได้จากการปรากฏตัวของสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนในพวกมันซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กเมื่อโรเตอร์หมุน .
จากกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้ามีดังนี้: แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในวงปิดจะมีขนาดเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กผ่านพื้นผิวที่ล้อมรอบด้วยวง
อัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กความเร็วการหมุนของโรเตอร์ควรเป็นเท่าใดหากใช้กระแสหลายกิโลเฮิรตซ์และแม้แต่เมกะเฮิรตซ์ในการติดตั้งบางแห่ง ตัวอย่างเช่น ลองคำนวณความเร็วของโรเตอร์สำหรับความถี่กระแสไฟฟ้ามาตรฐานทางอุตสาหกรรม
หากต้องการตอบคำถามนี้ โปรดจำไว้ว่า:
คำถาม:ความถี่ของกระแสอุตสาหกรรมคือเท่าไร?
คำตอบ:ความถี่มาตรฐานของกระแสสลับทางอุตสาหกรรมคือ 50 Hz ในหลายประเทศทั่วโลก ในสหรัฐอเมริกาความถี่คือ 60 Hz ซึ่งหมายความว่าเป็นเวลา 1 วินาที กระแสน้ำไหล 50 ครั้งในทิศทางเดียว และ 50 ครั้งในทิศทางตรงกันข้าม
แล้วใน 1 นาทีจะเกิดการสั่นกี่ครั้ง?
ลองคูณด้วย 60 วินาที. กลายเป็น 3,000 รอบต่อนาที ความเร็วนี้ไม่สมจริง และต้องใช้แม่เหล็กหลายขั้วเพื่อลดความเร็วในการหมุน
ความถี่ของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำถูกกำหนดโดยสูตร ν = p*n,
โดยที่ p คือจำนวนคู่ขั้วของตัวเหนี่ยวนำ n คือความเร็วของโรเตอร์
ดังนั้นโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ Uglich บนแม่น้ำโวลก้าจึงมีเสา 48 คู่และความเร็วในการหมุนลดลงกลายเป็น 62.5 รอบต่อนาที
เราอาศัยอยู่ในศตวรรษที่ 21 และพื้นฐานของวิถีชีวิตที่มีอารยธรรม ดังนั้นความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจึงเป็นพลังงานซึ่งต้องใช้มากขึ้นเรื่อยๆ ดูเหมือนว่าคุณจะสามารถผลิตมันได้มากเท่าที่คุณต้องการ ตราบใดที่ยังมีแร่ธาตุและมีเครื่องจักรที่ผลิตพลังงานนี้ แต่ปัญหาก็มาถึง
ปัญหานี้เรียกได้ว่าเป็นปัญหา “สามประการ” อี»: พลังงาน + เศรษฐศาสตร์ + นิเวศวิทยาเพื่อการพัฒนาที่รวดเร็ว เศรษฐกิจจำเป็นต้องมีมากขึ้นเรื่อยๆ พลังงานการผลิตพลังงานที่เพิ่มขึ้นนำไปสู่การเสื่อมสภาพ นิเวศวิทยาก่อให้เกิดความเสียหายอย่างใหญ่หลวงต่อสิ่งแวดล้อม
ท้ายที่สุดแล้ว พลังงานถือเป็นภาคส่วนที่สร้างมลพิษมากที่สุดภาคหนึ่งของเศรษฐกิจของประเทศ ด้วยแนวทางที่ไม่สมเหตุสมผล การทำงานปกติของส่วนประกอบทั้งหมดของชีวมณฑล (อากาศ น้ำ ดิน พืชและสัตว์) จะถูกรบกวน และในกรณีพิเศษ เช่น เชอร์โนบิล ชีวิตเองก็กำลังตกอยู่ภายใต้ภัยคุกคาม ดังนั้นสิ่งสำคัญควรเป็นแนวทางจากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อมโดยคำนึงถึงผลประโยชน์ไม่เพียงแต่ในปัจจุบันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอนาคตด้วย
ในขณะเดียวกัน โรงไฟฟ้าพลังความร้อนเป็นหนึ่งในมลพิษหลักของบรรยากาศด้วยอนุภาคเถ้าแข็ง ซัลเฟอร์และไนโตรเจนออกไซด์ รวมถึงคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งทำให้เกิด “ผลกระทบเรือนกระจก” สิ่งที่เรียกว่าเกาะความร้อนก่อตัวขึ้นเหนือเมืองต่างๆ เนื่องจากการปลดปล่อยพลังงานที่เพิ่มขึ้นซึ่งขัดขวางกระบวนการทางบรรยากาศตามปกติ ในเดือนกันยายนของปีนี้ เราทุกคนได้เห็นการก่อตัวของพายุทอร์นาโดเหนืออ่างเก็บน้ำของโรงไฟฟ้า State District -2 ในเมือง Surgut
คำถาม: ใครสามารถอธิบายปรากฏการณ์นี้ได้บ้าง?
คำตอบ:ด้านหน้าของอากาศอุ่นก่อตัวขึ้นเหนือพื้นผิวของอ่างเก็บน้ำในช่วงเวลาที่อุณหภูมิและความกดอากาศของอากาศโดยรอบค่อนข้างต่ำ การพบกันของกระแสทั้งสองนี้ทำให้เกิดพายุทอร์นาโด
ทิศทางที่สำคัญที่สุดสำหรับกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมควรเป็นการนำเทคโนโลยีประหยัดทรัพยากรและไร้ขยะมาใช้ การเปลี่ยนไปสู่แหล่งพลังงานสะอาดและไม่มีวันหมด
เซลล์เชื้อเพลิงที่เรียกว่าซึ่งพลังงานถูกปล่อยออกมาอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาของไฮโดรเจนกับออกซิเจนกำลังได้รับการพัฒนาและมีการนำเครื่องกำเนิด MHD ไปใช้กันอย่างแพร่หลาย พวกเขาสร้างโรงไฟฟ้าประเภทต่างๆ ความร้อนใต้พิภพ ลม แสงอาทิตย์ ฯลฯ
- กำลังปักหมุดหัวข้อใหม่ - การแก้ปัญหาเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ
ไม่ว่าโรงไฟฟ้าประเภทใด อุปกรณ์หลักในโรงไฟฟ้าเหล่านั้นก็คือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
คำถาม: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเรียกว่าอะไร?
คำตอบ:เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานชนิดใดชนิดหนึ่งให้เป็นพลังงานไฟฟ้า
คำถาม: ตั้งชื่อส่วนหลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
คำตอบ:โรเตอร์,สเตเตอร์
คำถาม: โคมลอยตามถนนยืนอยู่คนเดียว
สิบเฮิรตซ์คือความถี่ของกระแสสลับ
ใครจะตอบฉันอย่างชัดเจนโดยไม่มีเงาอาย:
กระแสนี้ใช้สำหรับให้แสงสว่างหรือไม่?
คำตอบ:เลขที่ .
คำถาม: เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับมีขั้ว 6 คู่บนโรเตอร์ ความเร็วของโรเตอร์ต้องเป็นเท่าใดเพื่อให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตกระแสที่ความถี่มาตรฐาน
คำตอบ:(500 รอบต่อนาที)
- การตรวจสอบความรู้ - ตรวจสอบเพื่อนบ้านของคุณ!
ตอนนี้เรามาตรวจสอบว่าคุณเชี่ยวชาญเนื้อหานี้มากแค่ไหน บนโต๊ะทำงานของคุณมีงานทดสอบในหัวข้อบทเรียนของเราและการ์ดที่คุณเขียนคำตอบที่ถูกต้อง ใครก็ตามที่ตอบคำถามถูก 6 ข้อจะได้รับ "5" สำหรับคำถาม 4-5 ข้อคะแนนจะเป็น "4" หากตอบถูก 3 ข้อจะได้รับ "3"
- สรุป. (10 สไลด์)
วันนี้ในชั้นเรียน เราได้พูดคุยถึงหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งเป็นโครงสร้างที่น่าประทับใจซึ่งทำจากสายไฟ วัสดุฉนวน และโครงสร้างเหล็ก ฉันไม่เคยหยุดที่จะประหลาดใจว่าทำไมชิ้นส่วนที่สำคัญที่สุดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจึงผลิตขึ้นด้วยความแม่นยำระดับมิลลิเมตรด้วยขนาดที่ใหญ่โตหลายเมตร ไม่มีที่ไหนในธรรมชาติที่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวรวมกันที่สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องและประหยัดขนาดนี้ ทีนี้ลองตอบคำถามที่ถูกตั้งไว้ตอนต้นบทเรียน
ไดชาร์จมีข้อดีและข้อเสียอย่างไร?
คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามเฟสในบทเรียนวิศวกรรมไฟฟ้า และสำหรับบทเรียนถัดไป ฉันจะขอให้คุณเตรียมข้อความเกี่ยวกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทใหม่ที่ทันสมัย
สรุปบทเรียนฟิสิกส์ชั้นประถมศึกษาปีที่ 9 ในหัวข้อ
“การสร้างกระแสไฟฟ้าสลับ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า"
วัตถุประสงค์ของบทเรียน: เพื่อค้นหาเงื่อนไขของการมีอยู่ของกระแสสลับ ทำความคุ้นเคยกับโครงสร้างของหม้อแปลงไฟฟ้า พิจารณาหลักการทำงานข้อดีการใช้งานจริง
วัตถุประสงค์ของบทเรียน:
เกี่ยวกับการศึกษา:
- สร้างเงื่อนไขสำหรับการก่อตัวของแนวคิดเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้าสลับ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
เกี่ยวกับการศึกษา:
- การก่อตัวของความสามารถในการสรุปและสรุปข้อมูลที่ได้รับ
- การพัฒนาทักษะของนักเรียนในการทำงานกับแหล่งข้อมูล
-พัฒนาทักษะการคิดเชิงตรรกะ ความสามารถในการปรับคำพูดของคุณ และสรุปผล
เกี่ยวกับการศึกษา:
- การสร้างแรงจูงใจเชิงบวกสำหรับงานวิชาการทักษะการสื่อสาร
- พัฒนาความสนใจในการทำความเข้าใจโลกรอบตัวเรา
- สร้างความรู้สึกภาคภูมิใจในการพัฒนาเทคโนโลยีภายในประเทศ
- พัฒนาความสนใจในวิชาชีพการทำงาน
ประเภทบทเรียน: บทเรียนเกี่ยวกับการเรียนรู้เนื้อหาใหม่
ก่อนเริ่มบทเรียน จะมีการแสดงตารางพร้อมความคิดเห็น
ขั้นที่ 1 แรงจูงใจ.
มีข้อความบนกระดานว่า “...ทารกแรกเกิดจะมีประโยชน์อะไรบ้าง?” เอ็ม. ฟาราเดย์.
กำลังตรวจสอบ d/z
"ไม่เชิง"
จริงหรือไม่ที่ Nikola Tesla ค้นพบปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า?
เป็นความจริงหรือไม่ที่กระแสเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในวงจรปิดซึ่งมีเอฟเฟกต์แม่เหล็กจะขัดขวางการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้านั้น
เมื่อแม่เหล็กเข้าใกล้วงแหวนทึบ มันจะดึงดูดและติดตามแม่เหล็กหรือไม่?
เมื่อแม่เหล็กถูกดึงออกจากวงแหวนตัด มันจะดึงดูดและติดตามแม่เหล็กหรือไม่?
อุปกรณ์สำหรับสาธิตกฎของ Lenz ไม่สามารถทำจากเหล็กได้หรือ?
ในปี พ.ศ. 2364 ไมเคิล ฟาราเดย์ เขียนไว้ในไดอารี่ของเขาว่า "แปลงแม่เหล็กให้เป็นไฟฟ้า" และในปี พ.ศ. 2374 เขาได้ค้นพบปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า วาดแผนภาพการทดลอง
ครั้งหนึ่ง Michael Faraday กำลังบรรยายที่ Queen's University London และผู้ฟังคนหนึ่งถามเขาว่า "กระแสไฟฟ้าเล็กๆ เช่นนี้มีประโยชน์อะไรได้บ้าง" ฟาราเดย์ตอบเธอว่า: "ทารกแรกเกิดจะมีประโยชน์อะไรได้บ้าง"
หัวข้อบทเรียน: การผลิตและส่งไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
วัตถุประสงค์: ค้นหาว่าอุปกรณ์ใดสร้างกระแสไฟฟ้าสลับ ศึกษาหลักการทำงาน ค้นหาหลักการของการส่งกระแสไฟฟ้า
ด่าน 3 การเรียนรู้เนื้อหาใหม่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า อุปกรณ์และหลักการทำงาน
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานชนิดใดชนิดหนึ่งให้เป็นพลังงานไฟฟ้า หลักการทำงานของมันขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยสองส่วนคือโรเตอร์ที่เคลื่อนที่และสเตเตอร์ที่อยู่กับที่ วิดีโอ 1 นาที 46 วินาที
การทดลอง (ถ้าเป็นไปได้)
ด่าน 4 การรวมหลัก
การทำงานเป็นกลุ่ม. พิจารณาวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ระบุส่วนประกอบ อธิบายวิธีการทำงาน หากจำเป็น ให้ใช้หน้า 174 ของหนังสือเรียน
กระแสไฟฟ้าผลิตที่ไหน? ที่โรงไฟฟ้า. คุณรู้จักโรงไฟฟ้าประเภทใด การเปลี่ยนแปลงพลังงานใดเกิดขึ้นที่นั่น?
ภารกิจที่ 4. ตาราง ทำงานเป็นคู่.
ภารกิจที่ 5 จับความผิดพลาด
จับผิดครับ.
กระแสไฟฟ้าสลับผลิตขึ้นในโรงไฟฟ้าโดยใช้เครื่องเร่งความเร็ว
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานทุกชนิดให้เป็นพลังงานกล
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าระบบเครื่องกลไฟฟ้าประกอบด้วยโรเตอร์ที่กำลังเคลื่อนที่และสตาร์ทเตอร์แบบตายตัว
การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับกฎของสว่าน
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าใช้ในชีวิตประจำวัน ในอุตสาหกรรม และการขนส่ง
ภารกิจที่ 6. ในแบบทดสอบ (ตามเวลา)
ขั้นที่ 5 การสะท้อน. แล้วการมีทารกแรกเกิดมีประโยชน์อย่างไร? ต้องขอบคุณงานทางทฤษฎีจำนวนมหาศาลของนักวิทยาศาสตร์ในการศึกษากระแสเหนี่ยวนำ ทุกวันนี้ทุกบ้านมีไฟฟ้า สรุป. กรอกตาราง.
D/Z จัดทำรายงานโรงไฟฟ้า
