Презентация к уроку физики 11 класс по теме: Трансформатор

Описание презентации по отдельным слайдам:

• 

  1 слайд

  Трансформатор
  (от лат.transformo - преобразую)
  
  устройство для преобразования переменного тока, при котором напряжение увеличивается или уменьшается практически без потери мощности
  
  

• 

  2 слайд

  
  Павел Николаевич Яблочков1847-1894
  
  Первый трансформатор был изобретен в 1878 году русским ученым П. Н. Яблочковым и усовершенствован в 1882 году другим русским ученым И.Ф.Усагиным.
  
  В историю отечественной науки П.Н.Яблочков вошел, как автор ''свечи Яблочкова'', ''русского света'', ''северного света'', изобретатель трансформатора.
  
  Павел Николаевич Яблочков1847-1894
  

• 

  3 слайд

  Трансформатор начала 20-го века
  Силовые трансформаторы
  
  Трансформаторные подстанции
  
  

• 

  4 слайд

  Устройство трансформатора
  
  
  
  Подключается
  к источнику
  ~ напряжения
  
  Подключается к
  «нагрузке»
  
  
  замкнутый стальной сердечник
  
  Первичная Вторичная
  обмотка обмотка
  

• 

  5 слайд

  При прохождении ~ тока по первичной обмотке в сердечнике появляется ~ магнитный поток, который возбуждает ЭДС индукции в каждой
  обмотке.
  Принцип действия трансформатора
  Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции
  

• 

  6 слайд

  Сердечник из трансформаторной стали концентрирует
  магнитное поле, так, что магнитный поток существует только внутри сердечника и одинаков во всех его сечениях. Мгновенное ЭДС индукции е в любом витке первичной и вторичной обмотки одинаков.
  
  
  

• 

  7 слайд

  е = - Ф׳
  По закону Фарадея, имеем:
  Ф׳ – производная потока магнитной индукции по времени.
  Если Ф = Фm cos ωt, то
  Ф׳ = - ω Фm sin ωt
  Следовательно,
  е = ω Фm sin ωt
  или:
  е = ЭДСm sin ωt
  где ЭДСm = ω Фm
  - амплитуда ЭДС в одном витке.
  

• 

  8 слайд

  в первичной и вторичных обмотках, где N1 и N 2 число витков, полная ЭДС индукции = :
  е1 = N1е и е2 = N2е; => е1/ е2 = N1/ N2
  Т.к. активное сопротивление мало, то им пренебрегают, и =>, модуль напряжения на зажимах катушки = приблизительно модулю ЭДС индукции:
  u1 ≈ e1 и u2 ≈ e2
  Если вторичная обмотка трансформатора разомкнута тока в ней нет и =>,
  u2 = e2
  
  
  

• 

  9 слайд

  т.к. мгновенное значение ЭДС- е1 и е2
  одновременно достигают максимума и минимума, т.е. изменяются синфазно, то можно сделать замену в формуле:
  е1/ е 2 = N1/ N 2
  на действующее значение ЭДС
  и действующих значений напряжений:
  
  U1/U2 ≈Ɛ1/ Ɛ2 = N1/ N 2 = К
  где К – коэффициент трансформации.
  При К >1 трансформатор является понижающим,
  при К < 1 – повышающим.
  
  
  
  
  

• 

  10 слайд

  При работе нагруженного трансформатора (когда к концам присоединяется цепь, потребляющая эл. энергию), или нагрузить трансформатор, то сила тока не = 0.
  Т.к. ток создает в сердечнике свой переменный магнитный поток, который уменьшает изменение магнитного потока в сердечнике.
  В итоге имеем:
  U1 I1 ≈ U 2I2
  U1 / U2 ≈ I2/ I1
  Это значит, что, повышая с помощью трансформатора напряжение в несколько раз, мы во столько же раз уменьшаем силу тока (и наоборот)
  
  
  
  

• 

  11 слайд

  
  Вывод:
  трансформатор преобразует переменный электрический ток так, что произведение силы тока на напряжение приблизительно одинаково в первичной и вторичной обмотках.
  
  

• 

  12 слайд

  Закрепление
  1. Что такое трансформатор?
  2. Изобретатель трансформатора?
  3. На каком явлении основан принцип действия трансформатора?
  4. Коэффициент трансформации?
  5. Как осуществляется передача электроэнергии на большие расстояния?
  
  
  
  

• 

  13 слайд

  
  
  4)Какой ток можно подавать на обмотку трансформатора
  для его нормальной работы? А.Переменный Б.Постоянный
  1.только А 2. только Б 3. и А, и Б 4. ни А, ни Б
  5) Трансформатор, содержащий в первичной обмотке 840 витков, повышает напряжение с 220В до 660В. Каков коэффициент трансформации? Сколько витков во вторичной обмотке?
  1.К=3, N=2520 2. К=1/3, N=280 3. К=1/3, N=2520
  6) Во сколько раз изменятся тепловые потери в линии
  электропередачи, если на понижающую подстанцию будет
  подаваться напряжение 10 кВ вместо 100кВ при условии
  передачи одинаковой мощности
  1.увеличатся в 10 раз 2. увеличатся в 100 раз
  3.уменьшатся в 10раз 4. уменьшатся в 100 раз