Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / Урок Переменный электрический ток и его основные характеристики. Активное сопротивление в цепи переменного тока. Конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного тока.
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Физика

Урок Переменный электрический ток и его основные характеристики. Активное сопротивление в цепи переменного тока. Конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного тока.

библиотека
материалов


Сынып

Класс: 11


8 сабақ

Тақырып

Тема: Переменный электрический ток и его основные характеристики. Активное сопротивление в цепи переменного тока. Конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного тока.


Оқиту мен тәрбиелеудін міндеттері

Учебно-воспитательные задачи:

1. Дать понятие о переменном токе, как вынужденных колебаниях в электрической цепи. Мгновенные, амплитудные и действующие значения силы тока и напряжения.решить ряд задач на нахождение неизвестных величин. Дать понятие о емкостном и индуктивном сопротивлениях. Графики колебаний силы тока и напряжения в цепях. Решить ряд задач с применением основных формул.

2 Содействовать развитию памяти, сообразительности, внимательности, наблюдательности, самостоятельности при решении задач, аккуратности в оформлении решения, умению разбираться в схемах.;

3. Воспитанию настойчивости в преодолении трудностей.

Кұрал - жабдықтар, көрнеқті күралдар:

Оборудование, наглядные пособия: задания для самостоятельной работы

ТСО: интерактивная доска.


Сабақ түрі:

Тип урока: изучение новой темы


Сабақ барысы

Ход урока:

  1. Оргмомент.

  2. Актуализация знаний.

Повторение основных понятий.

  1. Изучение новой темы.

Если напряженность электрического поля изменяется, то ток будет переменным.

Вынужденные колебания свободных заряженных частиц в проводнике называют переменным током.

Сила тока и напряжение изменяются по синусоидальному закону. Гармонические изменения напряжения на концах цепи вызывают такие же изменения напряженности электрического поля внутри проводников. А электрический ток возникает именно благодаря этому полю. Которое вызывает упорядоченное движение электронов. Если изменяется напряженность электрического поля проводника, то меняется соответственно и сила тока.

Изменения напряженности поля распространяются не мгновенно, а со скоростью света. Мгновенные значения силы тока во всех сечениях цепи переменного тока практически одинаковы. Такой ток называют квазистационарным. Ii=hello_html_2491e60d.gif

Переменное напряжение создается генераторами переменного тока. Они основаны на явлении электромагнитной индукции.

Рассматриваем схему генератора.

Ф=ВS cos hello_html_2e28ff68.gif. Ф=ВS cos hello_html_712b0ff5.gif.

Переменный ток в обычной квартире, применяемый на заводах и фабриках представляет собой вынужденные электрические колебания. Эти колебания легко обнаружить с помощью осциллографа.

Тогда временная развертка будет представлять собой синусоиду. Частота колебаний напряжения в цепи равна 50 Гц. на протяжении 1 с ток в 50 раз меняет своё направление.

E = BS wsin tw

Где Е- мгновенное значение ЭДС; ВS амплитуда ЭДС.


Колебания силы тока и напряжения в цепи с переменным током не совпадают по фазе:

I = Im sin wt

U = Um sin (wt + l)

Величина l – разность (сдвиг) фаз между колебаниями тока и напряжения.


Переменное напряжение в гнездах розетки осветительной сети создается генераторами на электростанциях. Проволочную рамку , вращающуюся в постоянном магнитном поле, можно рассматривать как простейшую модели генератора переменного тока. Поток магнитной индукции , пронизывающий проволочную рамку площадью поперечного сечения S пропорционален косинусу угла между нормалью к рамке и вектору магнитной индукции.

При вращении рамки с постоянной угловой скоростью угол увеличивается прямо пропорционально времени. Поэтому поток магнитной индукции меняется гармонически.

Если напряжение на концах цепи меняется по гармоническому закону, то напряженность электрического поля внутри проводников будет также меняться гармонически. Эти гармонические изменения напряженности поля вызовут гармонические колебания скорости упорядоченного движения заряженных частиц и, следовательно, гармонические колебания тока.




Приложим переменное напряжение u=Umcoshello_html_m40407ad2.gift конденсатору емкостью С. Тогда конденсатор будет все время перезаряжаться, и в цепи потечет ток. Если в цепь последовательно с конденсатором подсоединить лампу накаливания, при большой емкости конденсатора она загорится. Напряжение на конденсаторе связано с его емкостью соотношением u=hello_html_m3bf2ee2d.gif, где q- заряд на обкладках конденсатора. q=Um Сcoshello_html_712b0ff5.gif.

i= q/= - UmChello_html_712b0ff5.gifsinhello_html_712b0ff5.gif= UmChello_html_712b0ff5.gifsin(coshello_html_m221ecf6a.gif)hello_html_m53d4ecad.gif

Im= UmChello_html_712b0ff5.gif


i= Im cos(hello_html_m221ecf6a.gif)

сравнив это уравнение с уравнением напряжения U=Umcoshello_html_712b0ff5.gif, приложенного к конденсатору, приходим к выводу, что колебания силы тока опережают колебания напряжения на конденсаторе на hello_html_m7405ad39.gif,

hello_html_m3084c2a2.gif- емкостное сопротивление. Im=hello_html_m2f8dabba.gifhello_html_m53d4ecad.gif

При постоянном значении амплитуды напряжения в цепи переменного тока амплитуда силы тока возрастает с ростом частоты hello_html_m40407ad2.gif


Катушка индуктивности в цепи переменного тока.

Индуктивность в цепи переменного тока создает дополнительное сопротивление. Объяснить это можно явлением самоиндукции. пример рис. 2.10, 2.11.

Благодаря явлению самоиндукции сила тока в цепи в обоих случаях нарастает медленно.

Рис 2.13.

Рассмотрим цепь переменного тока только из катушки индуктивности.

ЭДС самоиндукции: еis= -Lhello_html_54f26553.gif= -Li

i= Imsinhello_html_712b0ff5.gif

еis= --Li′= -hello_html_692aced9.gifm coshello_html_712b0ff5.gif

u= - еis

u= coshello_html_712b0ff5.gif= hello_html_692aced9.gifm sin (hello_html_m221ecf6a.gif)= Um sin (hello_html_m221ecf6a.gif)

Um=hello_html_692aced9.gifm – амплитуда напряжения.

Колебания силы тока на катушке отстают по фазе от колебаний напряжения на hello_html_m7405ad39.gif (ЕНТ)

Амплитуда силы тока в катушке: Im=hello_html_m344bceac.gifhello_html_m53d4ecad.gifзакон Ома для цепи переменного тока с идеальной катушкой индуктивности.

hello_html_558a27ed.gif- индуктивное сопротивление катушки

ХL= hello_html_558a27ed.gif

I=hello_html_mcf89a9f.gif

Колебания напряжения опережают колебания силы тока по фазе на hello_html_m7405ad39.gif(ЕНТ)

  1. Закрепление.

Самостоятельно решают задачи стр. 36 (2.3.1.-2.3.2.)

Стр. 39(2.4.1.-2.4.2.)

5. итог . §2.3-2.4. №2.3.3,2.4.3.


Краткое описание документа:

Переменный электрический ток и его основные характеристики. Активное сопротивление в цепи переменного тока. Конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного тока.

1. Дать понятие о переменном токе, как вынужденных колебаниях в электрической цепи. Мгновенные, амплитудные и действующие значения силы тока и напряжения.решить ряд задач на нахождение неизвестных величин. Дать понятие о емкостном и индуктивном сопротивлениях. Графики колебаний силы тока и напряжения в цепях. Решить ряд задач с применением основных формул.

2 Содействовать развитию памяти, сообразительности, внимательности, наблюдательности,  самостоятельности при решении задач, аккуратности в оформлении решения, умению разбираться в схемах.;

 

3. Воспитанию настойчивости в преодолении трудностей.

Автор
Дата добавления 18.11.2014
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров1987
Номер материала 130934
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх