Otse- ja vahelduvvoolu esitlus. Ettekanne teemal "elektri vahelduvvool". Ettekanne teemal: Vahelduv elektrivool


Vahelduv elektrivool on elektrivool, mille suurus ja suund muutuvad korrapäraste ajavahemike järel. Peaaegu kogu elektrienergia toodetakse vahelduvvooluna. Seetõttu on selle tähtsus suur ja ulatus lai.


Generaator. 1832. aastal lõi tundmatu leiutaja esimese ühefaasilise sünkroonse mitmepooluselise vahelduvvoolugeneraatori. Kuid kõige esimestes elektroonikaseadmetes kasutati ainult alalisvoolu, samas kui vahelduvvool ei leidnud pikka aega oma praktilist rakendust. Peagi leidsid nad aga, et palju otstarbekam on kasutada pigem vahelduvvoolu kui alalisvoolu ehk voolu, mis perioodiliselt muudab oma väärtust ja suunda. Vahelduvvoolu eelisteks on see, et seda on mugavam toota elektrijaamade abil. Seetõttu pandi kokku usaldusväärsed vahelduvvoolu elektrimootorid, mis leidsid kohe laialdast rakendust tööstus- ja kodupiirkondades. Tuleb märkida, et tänu vahelduvvoolu olemasolule ja selle erilistele füüsikalistele nähtustele said ilmuda sellised leiutised nagu raadio, magnetofon ja muud automaat- ja elektriseadmed, ilma milleta on tänapäevast elu raske ette kujutada.


Seal on tööstus- ja majapidamisgeneraatoreid: Tööstuslikud generaatorid on parim valik kasutamiseks tootmises, haiglates, koolides, kauplustes, kontorites, ärikeskustes, aga ka ehitusplatsidel, lihtsustades oluliselt ehitust piirkondades, kus elektrifitseerimine puudub. Kodumajapidamises kasutatavad generaatorid on praktilisemad, kompaktsemad ja ideaalsed kasutamiseks suvilas ja maamajas. Vahelduvvoolugeneraatoreid kasutatakse laialdaselt erinevates valdkondades ja valdkondades, kuna need suudavad lahendada palju olulisi probleeme, mis on seotud elektri ebastabiilse töö või selle täieliku puudumisega.


Kasutamine põllumajanduses. Põllumajanduses kasutatakse diiselgeneraatoreid, mis tagavad põllutöömasinate (pumbad, seadmed, valgustus), päevavalguse pikendamise (kasvuhoonete ja linnumajade jaoks), kütte, lüpsimasinad jne. Samuti kasutatakse põllukultuuride kahjurite vastu võitlemisel madala sagedusega kiirgust kvantgeneraatorist, mis salvestab erinevate haiguste lokaliseerimiseks ja putukate eemaldamiseks kasutatud originaalidest võetud teabe.

Esitluse eelvaadete kasutamiseks looge Google'i konto ja logige sisse: https://accounts.google.com


Slaidi pealdised:

MSGU füüsikaõpetaja Ekaterina Vladimirovna Alekseeva Esitlus füüsikast

Ettekande teemad 1) Vahelduv elektrivool. 2) Aktiivne takistus. Voolu ja pinge efektiivsed väärtused. 3) Kondensaator vahelduvvooluahelas. 4) Induktiivpool vahelduvvooluahelas.

Nagu me teame, võib vool (elektriline) olla vahelduv või konstantne. Vahelduvvool (inglise keeles alternating current) on elektrivool, mille suurus ja suund muutuvad perioodiliselt. Praegu kasutatakse väga laialdaselt vahelduvvoolu. Seda saab saada vahelduvvoolu elektrigeneraatorite abil, kasutades elektromagnetilise induktsiooni efekti. Joonisel on kujutatud primitiivne paigaldus vahelduvvoolu genereerimiseks. Paigaldamise tööpõhimõte on lihtne. Traatraam pöörleb ühtlases magnetväljas püsiva kiirusega. Raami otsad on kinnitatud sellega koos pöörlevate rõngaste külge. Kontaktidena toimivad vedrud sobivad tihedalt rõngaste külge. Muutuv magnetvoog voolab pidevalt läbi raami pinna, kuid elektromagneti tekitatav voog jääb konstantseks. Sellega seoses tekib kaadris indutseeritud emf. Vahelduvvool viitab ka voolule tavalistes ühe- ja kolmefaasilistes võrkudes. Sel juhul muutuvad voolu ja pinge hetkväärtused harmoonilise seaduse järgi. Vahelduv elektrivool

Korteri valgustusvõrgus olev vahelduvvool, mida kasutatakse tehastes jne, pole midagi muud kui sunnitud elektromagnetvõnkumised. Neid pingekõikumisi on lihtne tuvastada ostsilloskoobi abil (joonis 4.8) Tööstusliku vahelduvvoolu standardsagedus on 50 Hz. See tähendab, et 1 sekundi jooksul liigub vool 50 korda ühes suunas ja 50 korda vastassuunas. Paljudes maailma riikides on tööstusvoolu jaoks aktsepteeritud sagedus 50 Hz. USA-s on aktsepteeritud sagedus 60 Hz. Kui pinge ahela otstes muutub harmoonilise seaduse järgi, siis muutub harmooniliselt ka elektrivälja tugevus juhtide sees. Vahelduvpinge valgustusvõrgu pistikupesades tekitavad elektrijaamade generaatorid. Konstantses ühtlases magnetväljas pöörlevat traatraami võib pidada vahelduvvoolugeneraatori lihtsaimaks mudeliks. Magnetinduktsiooni voog Ф, mis tungib läbi pindala S traatraami, on võrdeline kaadri normaalnurga a ja magnetinduktsiooni vektori vahelise nurga a koosinusega (joonis 4.9): Ф = BScos a Võrreldes ühtlase pöörlemisega. raam, nurk a suureneb otseselt proportsionaalselt ajaga: a = 2П nt, kus n – pöörlemissagedus. Seetõttu muutub magnetinduktsiooni voog harmooniliselt: Ф = BS cos 2 П nt, Siin 2П n on magnetvoo võnkumiste arv 2П s. See on võnkumiste TÜKLILINE SAGEDUS w=2 П n => Ф = BScoswt

Elektromagnetilise induktsiooni seaduse kohaselt on kaadris olev induktsiooni emf võrdne märgiga "-" võetud magnetinduktsiooni voo muutumise kiirusega, st magnetinduktsiooni tuletis aja suhtes: Kui võnkeahel on raamiga ühendatud, siis määrab raami pöörlemise nurkkiirus w väärtuste EMF võnkesageduse w, pinge ahela erinevates osades ja voolutugevuse. Kui pinge muutub tsüklilise sagedusega, muutub voolutugevus ahelas sama sagedusega. Kuid voolukõikumised ei pea tingimata olema pingekõikumisega faasis. Seetõttu määratakse üldjuhul voolutugevus i igal ajal (voolutugevuse hetkeväärtus) valemiga Siin I m on voolutugevuse amplituud, st voolutugevuse maksimaalne absoluutväärtus ja on faaside erinevus (nihe) voolutugevuse ja pinge kõikumiste vahel.

Aktiivne vastupanu. Voolu ja pinge efektiivsed väärtused. Liigume edasi vahelduvpingeallikaga ühendatud ahelas toimuvate protsesside üksikasjalikuma käsitlemise juurde. Voolutugevus väärtuses takistiga. Koosnegu vooluahel ühendusjuhtmetest ja väikese induktiivsuse ja suure takistusega R koormusest (joonis 4.10). Seda suurust, mida me seni nimetasime elektritakistuseks või lihtsalt takistuseks, nimetatakse nüüd aktiivseks takistuseks. Takist R nimetatakse aktiivseks, kuna sellise takistusega koormuse juures neelab vooluahel generaatorist tuleva energia. See energia muutub juhtide siseenergiaks - need kuumenevad. Eeldame, et pinge ahela klemmidel muutub vastavalt harmoonilisele seadusele: u = U m cos w t

Nagu alalisvoolu puhul, on voolu hetkväärtus otseselt võrdeline pinge hetkväärtusega. Seetõttu saab voolu hetkväärtuse leidmiseks rakendada Ohmi seadust: Aktiivtakistusega juhis langevad voolukõikumised faasis kokku pingekõikumistega (joon. 4.1 7) ja voolu amplituud määratakse võrdsusega. Toide takistiga ahelas. Tööstusliku sagedusega (v = 50 Hz) vahelduvvooluahelas muutuvad vool ja pinge suhteliselt kiiresti. Seega, kui vool läbib juhti, näiteks lambipirni hõõgniidi, muutub aja jooksul kiiresti ka vabanev energia hulk. Kuid me ei märka neid kiireid muutusi. Reeglina peame teadma keskmist vooluvõimsust vooluringi lõigul pika aja, sealhulgas paljude perioodide jooksul. Selleks piisab ühe perioodi keskmise võimsuse leidmisest. Perioodi keskmise võimsuse all mõistetakse vahelduvvoolu kui perioodi jooksul ahelasse siseneva koguenergia ja perioodi suhet. Võimsus alalisvooluahelas takistusega R sektsioonis määratakse järgmise valemiga: P = I 2 R. (4.18)

Väga lühikese aja jooksul võib vahelduvvoolu pidada peaaegu konstantseks. Seetõttu määratakse hetkevõimsus vahelduvvooluahelas aktiivtakistusega R sektsioonis valemiga: P = i 2 R. (4.19) Leiame võimsuse keskmise väärtuse perioodi jooksul. Selleks teisendame esmalt valemi (4.19), asendades sellega voolutugevuse avaldise (4.16) ja kasutades matemaatikast tuntud seost

Keskmine võimsus on võrdne valemi (4.20) esimese liikmega Väärtust, mis võrdub voolutugevuse ruudu keskmise väärtuse ruutjuurega, nimetatakse vahelduvvoolu tugevuse efektiivseks väärtuseks. Vahelduvvoolu tugevuse efektiivne väärtus on tähistatud tähega I: Vahelduvvoolu tugevuse efektiivne väärtus on võrdne sellise alalisvoolu tugevusega, mille korral juhis eraldub sama palju soojust kui vahelduvvoolu korral. Vahelduvpinge efektiivne väärtus määratakse sarnaselt voolu efektiivse väärtusega:

Asendades voolu ja pinge amplituudi väärtused valemis (4.17) nende efektiivsete väärtustega, saame takistiga vahelduvvooluahela lõigu Ohmi seaduse, nagu ka mehaaniliste vibratsioonide puhul ei ole huvitatud voolu, pinge ja muude suuruste väärtustest igal ajahetkel. Olulised on võnkumiste üldised omadused, nagu amplituud, periood, sagedus, voolu ja pinge efektiivsed väärtused, keskmine võimsus. Ampermeetrite ja vahelduvvoolu voltmeetrite abil registreeritakse voolu ja pinge efektiivsed väärtused. Lisaks on efektiivsed väärtused mugavamad kui hetkväärtused, kuna need määravad otseselt vahelduvvoolu võimsuse P keskmise väärtuse: P = I 2 R = UI.

Kondensaator vahelduvvooluahelas Alalisvool ei saa voolata läbi kondensaatorit sisaldava ahela. Tõepoolest, sel juhul osutub vooluahel lahtiseks, kuna kondensaatoriplaadid on eraldatud dielektrikuga. Vahelduvvool võib voolata läbi kondensaatorit sisaldava ahela. Seda saab kontrollida lihtsa katsega. Olgu meil alalis- ja vahelduvpinge allikad ning konstantne pinge allika klemmidel on võrdne vahelduvpinge efektiivse väärtusega. Ahel koosneb kondensaatorist ja hõõglambist (joon. 4.13), mis on ühendatud järjestikku. Kui alalispinge on sisse lülitatud (lüliti keeratakse vasakule, vooluahel on ühendatud punktidega AA"), lamp ei sütti. Aga kui vahelduvpinge on sisse lülitatud (lüliti keeratakse paremale, ahel on ühendatud punktidega BB"), lamp süttib, kui kondensaatori mahtuvus on piisavalt suur.

Kuidas saab vahelduvvool läbida ahelat, kui see on tegelikult avatud (laengud ei saa kondensaatori plaatide vahel liikuda)? Asi on selles, et kondensaatorit laetakse ja tühjeneb vahelduvpinge mõjul perioodiliselt. Kondensaatori laadimisel vooluringis voolav vool soojendab lambi hõõgniidi. Teeme kindlaks, kuidas muutub voolutugevus ajas ainult kondensaatorit sisaldavas vooluringis, kui kondensaatori juhtmete ja plaatide takistust võib tähelepanuta jätta (joonis 4.14). Pinge kondensaatoril Voolutugevus, mis on laengu tuletis aja suhtes, on võrdne: Seega on voolukõikumised kondensaatori pingekõikumistest faasis ees (joonis 4.15).

I m = U m C (4.29) Voolu amplituud on võrdne: Kui võtame kasutusele tähise: ning voolu ja pinge amplituudide asemel kasutada nende efektiivseid väärtusi, saame: X c väärtus, pöördväärtus Kondensaatori tsüklilise sageduse ja elektrilise mahtuvuse korrutist C nimetatakse mahtuvuseks . Voolu efektiivne väärtus on seotud kondensaatori pinge efektiivse väärtusega samamoodi nagu vool ja pinge on Ohmi seaduse kohaselt seotud alalisvooluahela lõigu jaoks. Mida suurem on kondensaatori võimsus, seda suurem on laadimisvool. Seda on lihtne tuvastada lambi hõõguvuse suurenemise järgi, kui kondensaatori mahtuvus suureneb. Kui kondensaatori takistus alalisvoolule on lõpmatu, siis vahelduvvoolu takistusel on lõplik väärtus X c . Kui võimsus suureneb, see väheneb. Samuti väheneb see sageduse kasvades Kondensaatoriga ahela takistus on pöördvõrdeline tsüklilise sageduse ja elektrilise võimsuse korrutisega. Voolu kõikumised on faasis pingekõikumistest ees

INDUKTANTS AC AC ACTION Induktiivsus vooluringis mõjutab vahelduvvoolu tugevust. Seda saab tõestada lihtsa katsega. Koostame suure induktiivsusega mähisest ja elektrilisest hõõglambist vooluringi (joonis 4.16). Lüliti abil saate selle vooluahela ühendada kas alalis- või vahelduvpingeallikaga. Sel juhul peavad alalispinge ja vahelduvpinge efektiivne väärtus olema võrdsed. Kogemused näitavad, et lamp helendab püsiva pinge korral eredamalt. Järelikult on vahelduvvoolu efektiivne väärtus vaadeldavas ahelas väiksem kui alalisvool. Seda erinevust seletatakse eneseinduktsiooni fenomeniga. Kui pinge muutub kiiresti, pole voolutugevusel aega jõuda väärtusteni, mida see konstantsel pingel aja jooksul omandaks. Järelikult on vahelduvvoolu maksimaalne väärtus (selle amplituud) piiratud ahela induktiivsusega ja see on väiksem, seda suurem on induktiivsus ja seda suurem on rakendatava pinge sagedus.

Määrame voolutugevuse ahelas, mis sisaldab mähist, mille aktiivtakistust võib tähelepanuta jätta (joonis 4.17). Selleks leiame esmalt ühenduse mähisel oleva pinge ja selles oleva iseinduktsiooni emf vahel. Kui pooli takistus on null, peab elektrivälja tugevus juhi sees igal ajal olema null. Vastasel juhul oleks voolutugevus Ohmi seaduse järgi lõpmatult suur. Nulliga võrdne väljatugevus on võimalik, kuna vahelduva magnetvälja tekitatud keerise elektrivälja tugevus igas punktis on võrdne suurusjärgus ja vastupidise suunaga Coulombi välja tugevusega, mille juhis tekitavad elektriväljas paiknevad laengud. allika klemmides ja vooluahela juhtmetes. Võrdusest = - k i järeldub, et keerisevälja spetsiifiline töö (s.o eneseinduktsiooni emf e i) on suuruselt võrdne ja märgilt vastupidine Coulombi välja spetsiifilisele tööle. Arvestades, et Coulombi välja spetsiifiline töö on võrdne pooli otste pingega, võime kirjutada: e і = - u. Kui vool muutub harmoonilise seaduse järgi: i = I m sin t Iseinduktsiooni emf on võrdne: e i = - L i " = - L l m cos t. Kuna u = - e i, pinge otstes mähis osutub võrdseks

Järelikult on pooli pingevõnkumised vooluvõnkumiste faasis ees või, mis on sama, vooluvõnkumised jäävad pingevõnkumisest faasi võrra maha (joon. 4.18) Voolu amplituud mähises on võrdne: ja voolu ja pinge amplituudide asemel kasutada nende efektiivseid väärtusi, siis saame: Väärtust X L, mis võrdub tsüklilise sageduse ja induktiivsuse korrutisega, nimetatakse induktiivreaktiivseks. Vastavalt valemile (4.35) on voolu efektiivne väärtus seotud pinge ja induktiivse reaktiivtakistuse efektiivse väärtusega suhtega, mis sarnaneb Ohmi seadusega alalisvooluahela jaoks. Induktiivne reaktants oleneb sagedusest Alalisvool ei “märka” pooli induktiivsust. Kui = 0, on induktiivne reaktiivtaksus null (X L = 0). Mida kiiremini pinge muutub, seda suurem on iseinduktsiooni EMF ja seda väiksem on voolu amplituud. Induktor tagab takistuse vahelduvvoolule. See takistus, mida nimetatakse induktiivseks takistuseks, on võrdne tsüklilise sageduse ja induktiivsuse korrutisega. Voolu kõikumised ahelas, mille induktiivsuse faasis on mahajäämus pinge kõikumisest












1 10-st

Ettekanne teemal: Vahelduv elektrivool

Slaid nr 1

Slaidi kirjeldus:

Slaid nr 2

Slaidi kirjeldus:

Vabad elektromagnetilised võnked vooluringis tuhmuvad kiiresti ja seetõttu neid praktiliselt ei kasutata. Seevastu summutamata sundvõnkumistel on suur praktiline tähtsus. Sunnitud elektrilised võnked tekivad siis, kui ahelas on perioodiline elektromotoorjõud. Elektrilambid meie korterites ja tänaval, külmkapp ja tolmuimeja, televiisor ja magnetofon – need kõik töötavad elektromagnetilise vibratsiooni energiat kasutades. Elektrimootorite töö, mis käitavad masinaid tehastes ja tehastes, liigutavad elektrivedureid jne, põhineb elektromagnetiliste võnkumiste kasutamisel. Kõigis nendes näidetes räägime ühe elektromagnetilise võnkumise tüübi - vahelduvvoolu - kasutamisest. Vahelduvvool on vool, mille suurus ja suund muutuvad perioodiliselt. Vahelduv elektrivool energeetilises elektriahelas on nendes vahelduvvoolugeneraatori poolt tekitatud sunnitud elektromagnetvõnkumiste ergastamise tulemus.

Slaid nr 3

Slaidi kirjeldus:

Vaatleme protsesse, mis toimuvad vahelduvvooluahelaga ühendatud juhis. Kui juhi induktiivsus on nii väike, et selle ühendamisel vahelduvvooluahelasse võib induktiivvälju välise elektriväljaga võrreldes tähelepanuta jätta, siis elektrilaengute liikumist juhis määrab ainult väline elektriväli, mille tugevus on võrdeline pingega juhi otstes. Kui pinge muutub harmoonilise seaduse järgi, muutub elektrivälja tugevus juhis sama seaduse järgi. Vahelduva elektrivälja mõjul tekib juhis vahelduv elektrivool, mille võnkumiste sagedus ja faas langeb kokku pingevõnkumiste sageduse ja faasiga: U=Um cos ωt i=Im cos ωt

Slaid nr 4

Slaidi kirjeldus:

Magnetinduktsiooni voog Ф, mis tungib läbi ala S traatraami, on võrdeline kaadri normaalnurga ja magnetinduktsiooni vektori Ф=B*S*cos α vahelise nurga α koosinusega Raami ühtlase pöörlemise korral, nurk α suureneb otseses proportsioonis ajaga α= ωt kus ω on pöörlemisraami nurkkiirus

Slaid nr 5

Slaidi kirjeldus:

Voolutugevuse kõikumised vooluringis on sunnitud elektrilised võnked, mis tekivad rakendatud vahelduvpinge mõjul. Voolu amplituud on võrdne: Im= Um / R Kui voolu ja pinge võnkumiste faasid langevad kokku, on vahelduvvoolu hetkevõimsus võrdne: P = i*U = ImUm cos2 ωt ruudukoosinus 1 perioodi kohta on 0,5. Selle tulemusena on perioodi keskmine võimsus P = Im Um / 2 = Im2R / 2

Slaid nr 6

Slaidi kirjeldus:

Takistust, mis sisaldub vahelduvvooluahelas, milles elektrienergia muundatakse kasulikuks tööks või soojusenergiaks, nimetatakse aktiivtakistuseks. Hetkelise voolu väärtus on otseselt võrdeline hetkelise pinge väärtusega. Seetõttu saab voolu hetkväärtuse leidmiseks rakendada Ohmi seadust i=u/R=Um cos ωt/R = Im cos ωt Aktiivtakistusega juhis langevad vooluvõnkumised faasis kokku pingevõnkumisega ja amplituud voolutugevus määratakse võrrandiga Im= Um /R

Slaid nr 9

Slaidi kirjeldus:

Slaid nr 10

Slaidi kirjeldus:

Väärtust, mis võrdub voolutugevuse ruudu keskmise väärtuse ruutjuurega, nimetatakse vahelduvvoolu tugevuse efektiivseks väärtuseks. Vahelduvvoolu efektiivne väärtus on tähistatud tähega I: Vahelduvpinge efektiivne väärtus määratakse sarnaselt voolu efektiivse väärtusega: Voolu kõikumised takistiga ahelas on faasis pinge kõikumisega ja võimsus määratakse voolu ja pinge efektiivsete väärtuste järgi.

Slaid 1

Vahelduv elektrivool Ettekande autor: füüsikaõpetaja Svetlana Egorovna Rjazina GBOU RM SPO (SSUZ) “Saranski Toiduaine- ja Töötlemistööstuse Kolledž”

Slaid 2

Täna tunnis: Vahelduv elektrivool. Takisti vahelduvvooluahelas. Pinge ja voolu efektiivsed väärtused. Toide vahelduvvooluahelas.

Slaid 3

Kuidas elaks meie planeet, kuidas elaksid sellel inimesed ilma soojuse, magnetite, valguse ja elektrikiirteta? Adam Mickiewicz

Slaid 4

Kartulikoorija Pühkimismasin Elektriline hakklihamasin Taignasegamismasin Leivalõikur

Slaid 5

Elektrivoolu, mille tugevus ja suund ajas muutuvad, nimetatakse vahelduvaks. Vahelduv elektrivool on sunnitud elektromagnetvõnkumine.

Slaid 6

Slaid 7

Vahelduvvool võib tekkida, kui ahelas on vahelduv emf. Vahelduva EMF-i saamine vooluringis põhineb elektromagnetilise induktsiooni nähtusel. Selleks pööratakse juhtivat raami ühtlases magnetväljas ühtlaselt nurkkiirusega ω. Sel juhul määratakse nurga α väärtus kaadri normaalse ja magnetilise induktsiooni vektori vahel avaldisega: Muutuja emf saamine Järelikult muutub kaadrit läbistava magnetvoo suurus aja jooksul vastavalt harmooniline seadus:

Slaid 8

Faraday seaduse kohaselt tekib ahelat läbiva magnetinduktsiooni voo muutumisel ahelas indutseeritud emf. Tuletise mõistet kasutades selgitame elektromagnetilise induktsiooni seaduse valemit Kui ahelasse tungiv magnetvoog muutub, muutub aja jooksul ka indutseeritud emf vastavalt siinuse (või koosinuse) seadusele. EMF-i maksimaalne väärtus või amplituud. Kui kaader sisaldab N pööret, siis amplituud suureneb N korda. Ühendades juhtme otstega vahelduva EMF-i allika, loome neile vahelduvpinge:

Slaid 9

Pinge ja voolu üldised seosed Nagu alalisvoolu puhul, määrab ka vahelduvvoolu pinge juhi otstes. Võib eeldada, et antud ajahetkel on voolutugevus kõigis juhi sektsioonides sama väärtusega. Kuid voolu kõikumise faas ei pruugi pingekõikumiste faasiga kokku langeda. Sellistel juhtudel on tavaks öelda, et voolu ja pinge kõikumiste vahel on faasinihe. Üldjuhul saab määrata pinge ja voolu hetkväärtust: või φ – voolu ja pinge võnkumiste vaheline faasinihe Im – voolu amplituud, A.

Slaid 10

Takisti vahelduvvooluahelas Vaatleme vooluringi, mis sisaldab koormust, mille elektritakistus on suur. Nüüd nimetame seda takistust aktiivseks, kuna sellise takistuse korral neelab elektriahel talle vooluallikast tuleva energia, mis muutub juhi siseenergiaks. Sellises vooluringis: Elektriseadmeid, mis muudavad elektrienergia siseenergiaks, nimetatakse aktiivtakistusteks

Slaid 11

Kuna voolu hetkväärtus on otseselt võrdeline pinge hetkväärtusega, saab selle arvutada Ohmi seaduse alusel vooluahela lõigu kohta: Aktiivtakistusega vooluahelas on voolu ja pinge kõikumiste vaheline faasinihe null. , st. Voolu kõikumised on faasis pinge kõikumisega.

Slaid 12

Pinge ja voolu efektiivsed väärtused Kui öeldakse, et linna elektrivõrgu pinge on 220 V, siis me ei räägi pinge hetkväärtusest ja mitte selle amplituudi väärtusest, vaid nn efektiivsest väärtusest. Kui elektriseadmed näitavad voolutugevust, mille jaoks need on ette nähtud, tähendab see ka voolutugevuse efektiivset väärtust. FÜÜSIKALINE TÄHENDUS Vahelduvvoolu efektiivne väärtus võrdub alalisvoolu tugevusega, mis vabastab juhis sama palju soojust kui vahelduvvool sama aja jooksul. Efektiivne pinge väärtus:

Slaid 13

Võimsus vahelduvvooluahelas Pinge ja voolu efektiivsed väärtused registreeritakse elektriliste mõõteriistadega ja need võimaldavad otse arvutada vooluahela vahelduvvoolu võimsust. Vahelduvvooluahela võimsus määratakse samade seostega nagu alalisvoolu võimsus, millesse alalisvoolu ja konstantse pinge asemel asendatakse vastavad efektiivsed väärtused: Kui pinge ja voolu vahel on faasinihe, määrab võimsuse valem:

Slaid 14

KOKKUVÕTE Selles õppetükis õppisite, et: vahelduv elektrivool on sunnitud elektromagnetvõnkumised, mille puhul voolutugevus ahelas muutub aja jooksul harmoonilise seaduse järgi; vahelduva EMF-i saamine ahelas põhineb elektromagnetilise induktsiooni nähtusel; aktiivtakistuse korral on voolu ja pinge võnkumiste faaside erinevus null; vahelduvvoolu ja pinge efektiivsed väärtused on võrdsed alalisvoolu ja pinge väärtustega, mille juures vabaneks sama energia sama aktiivtakistusega ahelas; Vahelduvvooluahela võimsus määratakse samade seostega nagu alalisvoolu võimsus, millesse alalisvoolu ja konstantse pingega asendatakse vastavad efektiivsed väärtused.

Elekter. See esitlus käsitleb teemat "alalis- ja vahelduvvoolu elektrivool". Esitlus on mõeldud keskkooliõpilastele. Esitlus on mõeldud keskkooliõpilastele. 1 Elektrienergia põhiseadused.
















9 Kui voolutugevus ahelas aja jooksul muutub nii suuruses kui ka suunas (muutub vabade laengute liikumiskiirus ja suund), siis nimetatakse sellist elektrivoolu vahelduvaks. Vahelduv elektrivool Venemaal on vahelduvvoolu tööstuslik sagedus 50 hertsi (USA - 60 Hz) – see tähendab, et ühes sekundis toimub 50 (60) täielikku vooluvõnkumist, mistõttu me lambipirnide vilkumist ei märka.




Elektrivoolu juhtimise võime järgi jaotatakse ained 1. Juhtideks, milles on vaba laenguga osakesed; 2. mittejuhid, milles kõik laetud osakesed on seotud; 3. Pooljuhid on ained, mille kuumutamisel või valgustamisel tekivad vabad laetud osakesed. üksteist


Elektrivoolu tekkimiseks on vajalik: 1. juhi olemasolu, see tähendab vabade laetud osakeste (elektronid, ioonid) olemasolu; 2. Vooluallika olemasolu, mille sees laengud eraldatakse ja akumuleeruvad vooluallika poolustel; 3. Elektriahel peab olema suletud. 12


Vooluallikaid on erinevaid, kuid igas neist on eraldatud positiivselt ja negatiivselt laetud osakesed, mis kogunevad poolustele. 13 Patareid ja galvaanilised elemendid. Laengute eraldumine toimub keemiliste reaktsioonide tõttu Termopaar - kui kuumutada kahe erineva metalli liitumiskohta, tekib elektrivool. Kasutamine andurites. Fotoelemendid ja päikesepatareid. Laengu eraldumine toimub valguse mõjul. Peamine element on pooljuhid. Kasutamine kalkulaatorites ja kodumasinates, kosmoselaevades.


Vooluallikaid on erinevaid, kuid igas neist on eraldatud positiivselt ja negatiivselt laetud osakesed, mis kogunevad poolustele. 14 Vahelduvvoolugeneraatorid, elektrijaamade põhiosa. Trumlile (armatuurile) keritud traadimähises, mis pöörleb magnetväljas, tekib vahelduv elektrivool, mis eemaldatakse läbi libisemisrõngaste. Tavaliselt kasutatakse magnetvälja tekitamiseks elektromagnetit. Võimsates generaatorites pöörleb elektromagnet statsionaarse mähise sees. Pöörlevat osa nimetatakse rootoriks, statsionaarset osa nimetatakse staatoriks. DC generaatorid. Trumlile (armatuurile) keritud traadimähises, mis pöörleb magnetväljas, tekib vahelduv elektrivool, mis eemaldatakse kommutaatoriharjade kaudu. Koguja on pooleks lõigatud rõngas. Iga pool rõngast on kinnitatud armatuuri pooli erinevate otste külge. Kui harjad on õigesti paigaldatud, eemaldavad need alati voolu ainult ühes suunas. Alalisvoolugeneraatoreid on vaja näiteks aku laadimiseks.


Elektrijaamad (induktsioon) Tuuleelektrijaamad Põhielemendiks on induktsioon-vahelduvvoolugeneraator. Mootor on tuuleturbiin. Mähis on ühendatud turbiiniga (tiivikutega ratas) ja pöörleb magneti sees. Mähis ja magnetid ulatuvad üle slaidi Magnet N turbiini S Magnet Wind Wind Wind Märkus. Suure võimsusega generaatorites pöörleb elektromagnet statsionaarse mähise sees.


Elektrijaamad (induktsioon) Hüdroelektrijaamad Põhielemendiks on induktsioon-vahelduvvoolugeneraator. Mootor on hüdroturbiin. Mähis on ühendatud turbiiniga (tiivikutega ratas) ja pöörleb magneti sees. Mähis ja magnetid ulatuvad üle slaidi Magnet N turbiini S Magnet Vesi Vesi Märkus: võimsates generaatorites pöörleb elektromagnet statsionaarse mähise sees.


Elektrijaamad (induktsioon) Soojus- ja tuumaelektrijaamad, soojuse ja elektri koostootmisjaamad Põhielemendiks on induktsioon-vahelduvvoolugeneraator. Mootor on auruturbiin. Mähis on ühendatud turbiiniga (tiivikutega ratas) ja pöörleb magneti sees. Mähis ja magnetid ulatuvad slaidi tasapinnast kaugemale Magnet N turbiin S Magnet Kuum aur Märkus: võimsates generaatorites pöörleb elektromagnet statsionaarse mähise sees.




19 Nimetus - U Nimetus - U Seade – voltmeeter Mõõtühik - 1 volt (V) 1kV=1000V=10 3 V; 1MV= V=10 6 V Elektripinge on laengu liigutamisel tehtava välitöö suhe ülekantud laengu hulka


20 Nimetus - R Seade – oommeeter Mõõtühik - 1 Ohm (Ω) 1kOhm=1000 Ohm=10 3 Ohm; 1 MΩ = Ohm = 10 6 Ohm Juhi elektritakistus iseloomustab juhi võimet juhtida elektrivoolu. Kui juhi takistus on suurem, juhib juht voolu halvemini.


21 Juhi takistus - 1 meetri pikkuse ja 1 mm 2 ristlõikepindalaga juhi takistus Mõõtühik (Ohm * mm 2) / m on tabeli väärtus. Valem ρ = (R*S)/l Juhi pikkus meetrites Juhi ristlõike pindala mm 2 Kui ristlõige on ümmargune, siis S=π*r 2 Juhi takistuse arvutamise valem juht (Ohm) Pindala cm 2 teisendamine mm 2 -ks 1 cm = 10 mm; 1 cm 2 = (10 mm) 2 = 100 mm 2




Ohmi seadus tervikliku vooluringi jaoks Voolu tugevus vooluringis on otseselt võrdeline vooluallika elektromotoorjõuga ja pöördvõrdeline vooluahela välis- ja sisesektsiooni elektritakistuse summaga Voolutugevus (A) EMF-elektromootor vooluallika jõud (B) Koormustakistus (oomi) Vooluallika sisetakistus (Oom)


24 Juhtide jadaühendus Jadaühenduse korral on voolutugevus igas ahela osas sama I = I 1 = I 2 Jadaühendusega vooluahela kogutakistus on võrdne üksikisiku takistuste summaga juhid R = R 1 + R 2 Jadaühendusega ahela kogupinge või vooluallika pooluste pinge võrdub vooluahela üksikute sektsioonide pingete summaga: U = U 1 + U 2 R1R1 R2R2


25 Juhtide paralleelühendus Pinge ahela lõigul ja kõigi paralleelselt ühendatud juhtide otstes on sama U = U 1 = U 2 Voolu vooluringi hargnemata osas on võrdne voolude summaga üksikutes paralleelselt ühendatud juhtides I = I 1 + I 2 R1R1 R2R2