Презентация по физике на тему "Генераторы. Трансформаторы"

Описание презентации по отдельным слайдам:

• 

  1 слайд

  Генератор.
  Трансформатор
  Автор: Якунина А.Т. – преподаватель физики
  ГБПОУ КК «КИТТ»
  

• 

  2 слайд

  Схема устройства генератора: 1 — неподвижный якорь, 2 — вращающийся индуктор,
  3— контактные кольца,
  4— скользящие по ним
  щетки
  

• 

  3 слайд

  Вращающийся индуктор
  генератора I (ротор) и якорь
  (статор) 2, в обмотке которого
  индуцируется ток
  

• 

  4 слайд

  Ротор (индуктор) генератора переменного тока с внутренними полюсами. На валу ротора справа показан ротор вспомогательной машины, дающей постоянный ток для питания индуктора
  

• 

  5 слайд

  Генератор переменного тока - является электромеханическим устройством, которое преобразует механическую энергию в электрическую энергию переменного тока. Большинство генераторов переменного тока используют вращающееся магнитное поле.
  История:
  Системы производящие переменный ток были известны в простых видах со времён открытия магнитной индукции электрического тока. Ранние машины были разработаны такими пионерами, как Майкл Фарадей и Ипполит Пикси.
  Фарадей разработал «вращающийся треугольник», действие которого было многополярным — каждый активный проводник пропускался последовательно через область, где магнитное поле было в противоположных направлениях. Первая публичная демонстрация наиболее сильной «альтернаторной системы» имела место в 1886 году. Большой двухфазный генератор переменного тока был построен британским электриком Джеймсом Эдвардом Генри Гордоном в 1882 году. Лорд Кельвин и Себастьян Ферранти также разработали ранний альтернатор, производивший частоты между 100 и 300 герц. В 1891 году Никола Тесла запатентовал практический «высокочастотный» альтернатор (который действовал на частоте около 15000 герц). После 1891 года, были введены многофазные альтернаторы.
  Принцип действия генератора основан на явлении электромагнитной индукции — возникновении электрического напряжения в обмотке статора, находящейся в переменном магнитном поле. Оно создается с помощью вращающегося электромагнита — ротора при прохождении по его обмотке постоянного тока. Переменное напряжение преобразуется в постоянное полупроводниковым выпрямителем.
  
  

• 

  6 слайд

  Генератор переменного тока раннего 20-го века сделанный в Будапеште
  
  

• 

  7 слайд

  Трансформатор
  

• 

  8 слайд

  История создания
  Для создания трансформаторов необходимо было изучение свойств материалов: неметаллических, металлических и магнитных, создания их теории.
  Столетов Александр Григорьевич сделал первые шаги в этом направлении - обнаружил петлю гистерезиса и доменную структуру ферромагнетика.
  Братья Гопкинсоны разработали теорию электромагнитных цепей.
  В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции, лежащее в основе действия электрического трансформатора, при проведении им основополагающих исследований в области электричества.
  

• 

  9 слайд

  История создания
  Схематичное изображение будущего трансформатора впервые появилось в 1831 году в работах Фарадея и Генри. Однако ни тот, ни другой не отмечали в своём приборе такого свойства трансформатора, как изменение напряжений и токов, то есть трансформирование переменного тока.
  В 1848 году французский механик Г. Румкорф изобрёл индукционную катушку. Она явилась прообразом трансформатора.
  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.
  

• 

  10 слайд

  История создания
  Первые трансформаторы с замкнутыми сердечниками были созданы в Англии в 1884 году братьями Джоном и Эдуардом Гопкинсон. Сердечник этого трансформатора был набран из стальных полос или проволок, разделенных изоляционным материалом, что снижало потери энергии на вихревые токи. На этот сердечник, чередуясь, помещали катушки высшего и низшего напряжения.
  
  
  

• 

  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
  Яблочков Павел Николаевич
  (14 (26) сентября 1847-19 (31) марта 1894)
  

• 

  12 слайд

  Устройство трансформатора
  

• 

  13 слайд

  Основные части конструкции трансформатора
  В практичной конструкции трансформатора производитель выбирает между двумя различными базовыми концепциями:
  Стержневой : Броневой:
  Любая из этих концепций не влияет на эксплуатационные характеристики или эксплуатационную надёжность трансформатора, но имеются существенные различия в процессе их изготовления. Каждый производитель выбирает концепцию, которую он считает наиболее удобной с точки зрения изготовления, и стремится к применению этой концепции на всём объёме производства.
  

• 

  14 слайд

  Базовые принципы действия трансформатора
  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.
  

• 

  15 слайд

  Коэффициент трансформации
  
  Вывод: 1) K<1, если N2>N1 или U2>U1 – повышает
  2). K>1если N2<N1 или U2<U1 – понижает U
  
  

• 

  16 слайд

  КПД =
  P1, P2 - мощность
  

• 

  17 слайд

  4) Для трансформатора выполняется условие
  I1U1≈I2U2
  3) Во сколько раз трансформатор увеличивает напряжение во, столько же раз и уменьшает силу тока.
  
  

• 

  18 слайд

  Назначение трансформатора
  Преобразование переменного тока, при котором напряжение увеличивается или уменьшается в несколько раз практически без потери мощности, осуществляется с помощью трансформатора.
  18
  

• 

  19 слайд

  Условное обозначение трансформатора
  19
  

• 

  20 слайд

  Режимы работы трансформатора
  Режим холостого хода
  Режим нагрузки
  Режим короткого замыкания
  20
  

• 

  21 слайд

  Виды трансформаторов
  Силовой трансформатор
  Автотрансформатор
  Трансформатор тока
  Трансформатор напряжения
  Импульсный трансформатор
  Разделительный трансформатор
  Пик-трансформатор
  Сдвоенный дроссель
  

• 

  22 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» (англ. Tesla coil). В России часто используют следующие сокращения: ТС (от Tesla coil), КТ (катушка Теслы), просто тесла и даже ласкательно — катька. Прибор был создан 22 сентября 1896 года и заявлен патентом № 568176 от 22 апреля 1896 года «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала».
  

• 

  23 слайд

  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. 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.
  

• 

  24 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.
  Трансформаторные модули, разработанные для интернет телефонии и сетей Ethernet.
  

• 

  25 слайд

  Список использованной литературы
  1. Дмитриева В.Ф., Физика, 2002 г
  2. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика: учеб для 11 кл ОУ – М.: Просвещение, 2004 г.
  3. http://www.bizator.ua/product/p753175.html
  
  25