Presentazione in corrente continua e alternata. Presentazione sul tema "corrente elettrica alternata". Presentazione sul tema: Corrente elettrica alternata


La corrente elettrica alternata è una corrente elettrica che cambia in intensità e direzione a intervalli regolari. Quasi tutta l'energia elettrica viene generata sotto forma di corrente elettrica alternata. Ecco perché la sua importanza è grande e la sua portata ampia.


Alternatore. Nel 1832, un inventore sconosciuto creò il primo generatore di corrente alternata multipolare sincrono monofase. Ma nei primissimi dispositivi elettronici veniva utilizzata solo la corrente continua, mentre la corrente alternata non riuscì a trovare la sua applicazione pratica per molto tempo. Ben presto, però, scoprirono che è molto più pratico utilizzare la corrente alternata piuttosto che quella continua, cioè una corrente che cambia periodicamente valore e direzione. I vantaggi della corrente alternata sono che è più conveniente generarla utilizzando le centrali elettriche; i generatori di corrente alternata sono più economici e più facili da mantenere rispetto ai loro omologhi che funzionano a corrente continua. Sono stati quindi assemblati affidabili motori elettrici AC, che hanno trovato subito ampia applicazione in ambito industriale e domestico. Va notato che grazie all'esistenza della corrente alternata e ai suoi particolari fenomeni fisici, hanno potuto apparire invenzioni come la radio, il registratore e altre apparecchiature automatiche ed elettriche, senza le quali è difficile immaginare la vita moderna.


Esistono generatori industriali e domestici: i generatori industriali sono la migliore opzione per l'utilizzo in produzione, ospedali, scuole, negozi, uffici, centri direzionali, nonché nei cantieri edili, semplificando notevolmente la costruzione in aree in cui l'elettrificazione è completamente assente. I generatori domestici sono più pratici, compatti e ideali per l'uso in cottage e case di campagna. I generatori di corrente alternata sono ampiamente utilizzati in vari campi e aree poiché possono risolvere molti problemi importanti associati al funzionamento instabile dell'elettricità o alla sua completa assenza.


Applicazione in agricoltura. In agricoltura vengono utilizzati generatori diesel che forniscono macchine agricole (pompe, attrezzature, illuminazione), prolungamento delle ore diurne (per serre e pollai), riscaldamento, mungitrici, ecc. Inoltre, nella lotta contro i parassiti delle colture agricole, vengono utilizzate le radiazioni a bassa frequenza provenienti da un generatore quantistico, che registra le informazioni tratte dagli originali utilizzati per localizzare varie malattie e rimuovere gli insetti.

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Didascalie delle diapositive:

Insegnante di fisica presso MSGU Ekaterina Vladimirovna Alekseeva Presentazione sulla fisica

Argomenti della presentazione 1) Corrente elettrica alternata. 2) Resistenza attiva. Valori effettivi di corrente e tensione. 3) Condensatore nel circuito AC. 4) Induttore in un circuito a corrente alternata.

Come sappiamo, la corrente (elettrica) può essere alternata o costante. La corrente alternata (inglese: corrente alternata) è una corrente elettrica che cambia periodicamente in intensità e direzione. Attualmente, la corrente elettrica alternata è molto utilizzata. Può essere ottenuto utilizzando generatori elettrici di corrente alternata sfruttando l'effetto dell'induzione elettromagnetica. La figura mostra un'installazione primitiva per la generazione di corrente alternata. Il principio di funzionamento dell'installazione è semplice. Il telaio metallico ruota in un campo magnetico uniforme a velocità costante. Le estremità del telaio sono fissate ad anelli che ruotano con esso. Le molle che fungono da contatti si adattano saldamente agli anelli. Un flusso magnetico variabile fluirà continuamente attraverso la superficie del telaio, ma il flusso creato dall'elettromagnete rimarrà costante. A questo proposito, nel telaio si verificherà una fem indotta. La corrente alternata si riferisce anche alla corrente nelle reti convenzionali monofase e trifase. In questo caso i valori istantanei di corrente e tensione cambiano secondo una legge armonica. Corrente elettrica alternata

La corrente alternata nella rete di illuminazione di un appartamento, utilizzata nelle fabbriche, ecc., non è altro che oscillazioni elettromagnetiche forzate. Queste fluttuazioni di tensione sono facili da rilevare utilizzando un oscilloscopio (Fig. 4.8). La frequenza standard della corrente alternata industriale è 50 Hz. Ciò significa che nell'arco di 1 s la corrente scorre 50 volte in una direzione e 50 volte nella direzione opposta. Una frequenza di 50 Hz è accettata per la corrente industriale in molti paesi del mondo. Negli USA la frequenza accettata è 60 Hz. Se la tensione alle estremità del circuito cambia secondo una legge armonica, anche l'intensità del campo elettrico all'interno dei conduttori cambierà in modo armonioso. La tensione alternata nelle prese della rete di illuminazione viene creata dai generatori nelle centrali elettriche. Un telaio metallico che ruota in un campo magnetico uniforme e costante può essere considerato il modello più semplice di un generatore di corrente alternata. Il flusso di induzione magnetica Ф, che penetra in un telaio metallico di area S, è proporzionale al coseno dell'angolo a tra la normale al telaio e il vettore di induzione magnetica (Fig. 4.9): Ф = BScos a Con rotazione uniforme del frame, l'angolo a aumenta in modo direttamente proporzionale al tempo: a = 2П nt, dove n – frequenza di rotazione. Pertanto, il flusso dell'induzione magnetica cambia armoniosamente: Ф = BS cos 2 П nt, Qui 2П n è il numero di oscillazioni del flusso magnetico in 2П s. Questa è la FREQUENZA CICLICA delle oscillazioni w=2 П n => Ф = BScoswt

Secondo la legge dell'induzione elettromagnetica, la fem di induzione nel telaio è uguale alla velocità di variazione del flusso di induzione magnetica presa con il segno "-", cioè la derivata del flusso di induzione magnetica rispetto al tempo: Se un circuito oscillatorio è collegato al telaio, quindi la velocità angolare w di rotazione del telaio determinerà la frequenza w delle oscillazioni dei valori EMF, la tensione in diverse parti del circuito e l'intensità della corrente. Se la tensione cambia con una frequenza ciclica, la corrente nel circuito cambierà con la stessa frequenza. Ma le fluttuazioni di corrente non devono necessariamente essere in fase con le fluttuazioni di tensione. Pertanto, nel caso generale, l'intensità della corrente i in qualsiasi momento (valore istantaneo dell'intensità della corrente) è determinata dalla formula. Qui I m è l'ampiezza dell'intensità della corrente, ovvero il valore assoluto massimo dell'intensità della corrente, e è la differenza di fase (spostamento) tra le fluttuazioni della forza e della tensione corrente.

Resistenza attiva. Valori effettivi di corrente e tensione. Passiamo a una considerazione più dettagliata dei processi che si verificano in un circuito collegato a una sorgente di tensione alternata. Intensità attuale in valore con resistenza. Lascia che il circuito sia costituito da fili di collegamento e un carico con bassa induttanza e alta resistenza R (Fig. 4.10). Questa grandezza, che finora abbiamo chiamato resistenza elettrica o semplicemente resistenza, verrà ora chiamata resistenza attiva. La resistenza R è detta attiva perché in presenza di un carico che presenta questa resistenza, il circuito assorbe energia proveniente dal generatore. Questa energia si trasforma in energia interna dei conduttori: si riscaldano. Assumeremo che la tensione ai terminali del circuito cambi secondo la legge armonica: u = U m cos w t

Come nel caso della corrente continua, il valore istantaneo della corrente è direttamente proporzionale al valore istantaneo della tensione. Pertanto, per trovare il valore istantaneo della corrente, è possibile applicare la legge di Ohm: in un conduttore con resistenza attiva, le fluttuazioni di corrente coincidono in fase con le fluttuazioni di tensione (Fig. 4.1 7) e l'ampiezza della corrente è determinata dall'uguaglianza Potenza in un circuito con un resistore. In un circuito di corrente alternata di frequenza industriale (v = 50 Hz), la corrente e la tensione cambiano in modo relativamente rapido. Pertanto, quando la corrente passa attraverso un conduttore, come il filamento di una lampadina, anche la quantità di energia rilasciata cambierà rapidamente nel tempo. Ma non notiamo questi rapidi cambiamenti. Di norma, dobbiamo conoscere la potenza attuale media in una sezione di un circuito per un lungo periodo di tempo, compresi molti periodi. Per fare ciò è sufficiente trovare la potenza media su un periodo. Per potenza media in un periodo, la corrente alternata è intesa come il rapporto tra l'energia totale che entra nel circuito in un periodo e il periodo. La potenza in un circuito CC in una sezione con resistenza R è determinata dalla formula: P = I 2 R. (4.18)

In un periodo di tempo molto breve, la corrente alternata può essere considerata quasi costante. Pertanto, la potenza istantanea in un circuito di corrente alternata in una sezione avente resistenza attiva R è determinata dalla formula: P = i 2 R. (4.19) Troviamo il valore medio della potenza nel periodo. Per fare ciò, trasformiamo prima la formula (4.19), sostituendo in essa l'espressione (4.16) con l'intensità attuale e utilizzando la relazione nota dalla matematica

La potenza media è uguale al primo termine della formula (4.20). Il valore pari alla radice quadrata del valore medio del quadrato dell'intensità della corrente è chiamato valore efficace dell'intensità della corrente alternata. Il valore effettivo dell'intensità della corrente alternata è indicato con I: Il valore effettivo dell'intensità della corrente alternata è uguale all'intensità di tale corrente continua che nel conduttore viene rilasciata la stessa quantità di calore della corrente alternata per lo stesso tempo. Il valore efficace della tensione alternata è determinato in modo simile al valore efficace della corrente:

Sostituendo i valori di ampiezza di corrente e tensione nella formula (4.17) con i loro valori effettivi, otteniamo la legge di Ohm per una sezione di un circuito di corrente alternata con un resistore. Come nel caso delle vibrazioni meccaniche, nel caso delle vibrazioni elettriche di solito lo siamo non interessato ai valori di corrente, tensione e altre quantità in ogni momento del tempo. Sono importanti le caratteristiche generali delle oscillazioni, quali ampiezza, periodo, frequenza, valori efficaci di corrente e tensione, potenza media. Sono i valori effettivi di corrente e tensione che vengono registrati dagli amperometri e dai voltmetri a corrente alternata. Inoltre i valori efficaci sono più convenienti dei valori istantanei anche perché determinano direttamente il valore medio della potenza in corrente alternata P: P = I 2 R = UI.

Condensatore in un circuito CA La corrente continua non può fluire attraverso un circuito contenente un condensatore. Infatti, in questo caso, il circuito risulta essere aperto, poiché le piastre del condensatore sono separate da un dielettrico. La corrente alternata può fluire attraverso un circuito contenente un condensatore. Ciò può essere verificato attraverso un semplice esperimento. Diamo fonti di tensioni continue e alternate e la tensione costante ai terminali della sorgente è uguale al valore efficace della tensione alternata. Il circuito è costituito da un condensatore e una lampada a incandescenza (Fig. 4.13), collegati in serie. Quando la tensione continua è accesa (l'interruttore è girato a sinistra, il circuito è collegato ai punti AA"), la lampada non si accende. Ma quando è accesa la tensione alternata (l'interruttore è girato a destra, il circuito è collegato ai punti BB"), la lampada si accende se la capacità del condensatore è sufficientemente grande.

Come può la corrente alternata fluire attraverso il circuito se è effettivamente aperto (le cariche non possono muoversi tra le armature del condensatore)? Il fatto è che il condensatore viene periodicamente caricato e scaricato sotto l'influenza della tensione alternata. La corrente che scorre nel circuito quando il condensatore viene ricaricato riscalda il filamento della lampada. Stabiliamo come cambia l'intensità della corrente nel tempo in un circuito contenente solo un condensatore, se si può trascurare la resistenza dei fili e delle armature del condensatore (Fig. 4.14). Tensione sul condensatore L'intensità della corrente, che è la derivata della carica rispetto al tempo, è uguale a: Pertanto, le fluttuazioni di corrente sono in anticipo in fase delle fluttuazioni di tensione sul condensatore in (Fig. 4.15).

I m = U m C (4.29) L'ampiezza della corrente è uguale a: Se introduciamo la notazione: e invece delle ampiezze di corrente e tensione, usiamo i loro valori efficaci, otteniamo: Il valore di X c, l'inverso del prodotto C della frequenza ciclica e della capacità elettrica del condensatore, è chiamata capacità . Il valore efficace della corrente è correlato al valore efficace della tensione sul condensatore nello stesso modo in cui la corrente e la tensione sono correlate secondo la legge di Ohm per una sezione di un circuito CC. Maggiore è la capacità del condensatore, maggiore è la corrente di ricarica. Ciò è facile da rilevare dall'aumento dell'incandescenza della lampada all'aumentare della capacità del condensatore. Mentre la resistenza di un condensatore alla corrente continua è infinita, la sua resistenza alla corrente alternata ha un valore finito X c . All'aumentare della capacità, diminuisce. Inoltre diminuisce con l'aumentare della frequenza. La resistenza del circuito con un condensatore è inversamente proporzionale al prodotto della frequenza ciclica e della capacità elettrica. Le fluttuazioni di corrente sono in anticipo rispetto alle fluttuazioni di tensione in fase

INDUTTANZA IN UN CIRCUITO CA L'induttanza in un circuito influisce sull'intensità della corrente alternata. Ciò può essere dimostrato con un semplice esperimento. Montiamo un circuito da una bobina ad alta induttanza e una lampada a incandescenza elettrica (Fig. 4.16). Utilizzando un interruttore, è possibile collegare questo circuito a una sorgente di tensione CC o a una sorgente di tensione CA. In questo caso la tensione continua e il valore efficace della tensione alternata devono essere uguali. L'esperienza dimostra che la lampada emette una luce più intensa a tensione costante. Di conseguenza, il valore efficace della corrente alternata nel circuito in esame è inferiore alla corrente continua. Questa differenza è spiegata dal fenomeno dell'autoinduzione. Se la tensione cambia rapidamente, la forza attuale non avrà il tempo di raggiungere i valori che acquisirebbe nel tempo a tensione costante. Di conseguenza, il valore massimo della corrente alternata (la sua ampiezza) è limitato dall'induttanza del circuito e sarà inferiore, maggiore è l'induttanza e maggiore è la frequenza della tensione applicata.

Determiniamo l'intensità della corrente in un circuito contenente una bobina la cui resistenza attiva può essere trascurata (Fig. 4.17). Per fare ciò, troviamo innanzitutto la connessione tra la tensione sulla bobina e la fem di autoinduzione in essa contenuta. Se la resistenza della bobina è zero, l'intensità del campo elettrico all'interno del conduttore deve essere zero in qualsiasi momento. Altrimenti, la forza attuale, secondo la legge di Ohm, sarebbe infinitamente grande. L'intensità del campo pari a zero è possibile perché l'intensità del campo elettrico a vortice generato dal campo magnetico alternato in ciascun punto è uguale in grandezza e opposta in direzione all'intensità del campo di Coulomb creato nel conduttore dalle cariche situate nel punto terminali della sorgente e nei fili del circuito. Dall'uguaglianza = - k i ne consegue che il lavoro specifico del campo di vortice (cioè la fem di autoinduzione e i) è uguale in grandezza e opposto in segno al lavoro specifico del campo di Coulomb. Considerando che il lavoro specifico del campo di Coulomb è pari alla tensione ai capi della bobina, possiamo scrivere: e і = - u. Quando la corrente cambia secondo la legge armonica: i = I m sin t La fem di autoinduzione è pari a: e i = - L i " = - L l m cos t. Poiché u = - e i, la tensione ai capi di la bobina risulta essere uguale

Di conseguenza, le oscillazioni di tensione sulla bobina sono in anticipo in fase rispetto alle oscillazioni di corrente oppure, che è la stessa cosa, le oscillazioni di corrente sono in fase rispetto alle oscillazioni di tensione di (Fig. 4.18). L'ampiezza della corrente nella bobina è uguale a: e invece delle ampiezze della corrente e della tensione, usiamo i loro valori effettivi, quindi otteniamo: Il valore X L, uguale al prodotto della frequenza ciclica e dell'induttanza, è chiamato reattanza induttiva. Secondo la formula (4.35), il valore efficace della corrente è legato al valore efficace della tensione e della reattanza induttiva da una relazione simile alla legge di Ohm per un circuito a corrente continua. La reattanza induttiva dipende dalla frequenza. La corrente continua non "nota" affatto l'induttanza della bobina. A = 0 la reattanza induttiva è zero (X L = 0). Più velocemente cambia la tensione, maggiore è l'EMF di autoinduzione e minore è l'ampiezza della corrente. Un induttore fornisce resistenza alla corrente alternata. Questa resistenza, chiamata resistenza induttiva, è pari al prodotto della frequenza ciclica e dell'induttanza. Fluttuazioni di corrente in un circuito con ritardo di induttanza in fase dalle fluttuazioni di tensione in poi












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Presentazione sul tema: Corrente elettrica alternata

Diapositiva n.1

Descrizione diapositiva:

Diapositiva n.2

Descrizione diapositiva:

Le oscillazioni elettromagnetiche libere nel circuito svaniscono rapidamente e quindi non vengono praticamente utilizzate. Al contrario, le oscillazioni forzate non smorzate sono di grande importanza pratica. Le oscillazioni elettriche forzate compaiono quando nel circuito è presente una forza elettromotrice periodica. Lampade elettriche nei nostri appartamenti e per strada, un frigorifero e un aspirapolvere, una TV e un registratore: funzionano tutti utilizzando l'energia delle vibrazioni elettromagnetiche. Il funzionamento dei motori elettrici che azionano macchine in fabbriche e fabbriche, azionano locomotive elettriche, ecc. Si basa sull'uso di oscillazioni elettromagnetiche. In tutti questi esempi stiamo parlando dell'uso di uno dei tipi di oscillazioni elettromagnetiche: corrente elettrica alternata. Una corrente alternata è una corrente che cambia periodicamente in intensità e direzione. La corrente elettrica alternata nei circuiti elettrici energetici è il risultato dell'eccitazione di oscillazioni elettromagnetiche forzate al loro interno, create da un generatore di corrente alternata.

Diapositiva n.3

Descrizione diapositiva:

Consideriamo i processi che si verificano in un conduttore collegato a un circuito di corrente alternata. Se l'induttanza del conduttore è così piccola che quando è collegato a un circuito di corrente alternata i campi induttivi possono essere trascurati rispetto al campo elettrico esterno, allora il movimento delle cariche elettriche nel conduttore è determinato solo dall'azione di il campo elettrico esterno, la cui intensità è proporzionale alla tensione alle estremità del conduttore. Quando la tensione cambia secondo una legge armonica, l'intensità del campo elettrico nel conduttore cambia secondo la stessa legge. Sotto l'influenza di un campo elettrico alternato, nel conduttore si forma una corrente elettrica alternata, la cui frequenza e fase delle oscillazioni coincide con la frequenza e la fase delle oscillazioni di tensione: U=Um cos ωt i=Im cos ωt

Diapositiva n.4

Descrizione diapositiva:

Il flusso di induzione magnetica Ф, che penetra in un telaio metallico di area S, è proporzionale al coseno dell'angolo α tra la normale al telaio e il vettore di induzione magnetica Ф=B*S*cos α Con rotazione uniforme del telaio, l'angolo α aumenta in modo direttamente proporzionale al tempo α= ωt Dove ω è la velocità angolare di rotazione del quadro

Diapositiva n.5

Descrizione diapositiva:

Le fluttuazioni dell'intensità della corrente in un circuito sono oscillazioni elettriche forzate che si verificano sotto l'influenza della tensione alternata applicata. L'ampiezza della corrente è pari a: Im= Um / R Quando le fasi delle oscillazioni di corrente e di tensione coincidono, la potenza istantanea della corrente alternata è pari a: P = i*U = ImUm cos2 ωt Il valore medio della il coseno quadrato per 1 periodo è 0,5. Di conseguenza, la potenza media per il periodo P = Im Um / 2 = Im2R / 2

Diapositiva n.6

Descrizione diapositiva:

La resistenza inserita nel circuito di corrente alternata in cui l'energia elettrica viene convertita in lavoro utile o energia termica è detta resistenza attiva. Il valore della corrente istantanea è direttamente proporzionale al valore della tensione istantanea. Pertanto, per trovare il valore istantaneo della corrente si può applicare la legge di Ohm i=u/R=Um cos ωt/R = Im cos ωt In un conduttore con resistenza attiva, le oscillazioni della corrente coincidono in fase con le oscillazioni della tensione, e l'ampiezza della corrente è determinata dall'uguaglianza Im= Um /R

Diapositiva n.9

Descrizione diapositiva:

Diapositiva n.10

Descrizione diapositiva:

Il valore pari alla radice quadrata del valore medio del quadrato dell'intensità corrente è chiamato valore efficace dell'intensità della corrente alternata. Il valore efficace della corrente alternata è indicato con I: Il valore efficace della tensione alternata è determinato in modo simile al valore efficace della corrente: Le fluttuazioni di corrente nel circuito con il resistore sono in fase con le fluttuazioni di tensione e la potenza è determinato dai valori effettivi della corrente e della tensione.

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Corrente elettrica alternata Autore della presentazione: insegnante di fisica Svetlana Egorovna Ryazina GBOU RM SPO (SSUZ) “Saransk College of Food and Processing Industry”

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Oggi nella lezione: Corrente elettrica alternata. Resistore in un circuito CA. Valori effettivi di tensione e corrente. Potenza nel circuito CA.

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Come vivrebbe il nostro pianeta, come vivrebbero le persone su di esso senza calore, magneti, luce e raggi elettrici? Adam Mickiewicz

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Pelapatate Pulitrice Tritacarne elettrico Impastatrice Affettatrice per pane

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Una corrente elettrica la cui intensità e direzione cambiano nel tempo è detta alternata. La corrente elettrica alternata è costituita da oscillazioni elettromagnetiche forzate.

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La corrente alternata può verificarsi quando è presente una fem alternata nel circuito. Ottenere un EMF alternato in un circuito si basa sul fenomeno dell'induzione elettromagnetica. Per fare ciò, il telaio conduttivo viene ruotato uniformemente con una velocità angolare ω in un campo magnetico uniforme. In questo caso, il valore dell'angolo α tra la normale al telaio e il vettore di induzione magnetica sarà determinato dall'espressione: Ottenimento della variabile emf Di conseguenza, l'entità del flusso magnetico che penetra nel telaio cambierà nel tempo in base al legge armonica:

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Secondo la legge di Faraday, quando il flusso di induzione magnetica che passa attraverso un circuito cambia, nel circuito si verifica una fem indotta. Usando il concetto di derivata, chiariamo la formula della legge dell'induzione elettromagnetica Quando cambia il flusso magnetico che penetra nel circuito, anche la fem indotta cambia nel tempo secondo la legge del seno (o coseno). il valore massimo o l'ampiezza della FEM. Se il frame contiene N spire, l'ampiezza aumenta N volte. Collegando una fonte di EMF alternata alle estremità del conduttore, creeremo su di essi una tensione alternata:

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Relazioni generali tra tensione e corrente Come per la corrente continua, la corrente alternata è determinata dalla tensione alle estremità del conduttore. Possiamo supporre che in un dato momento la corrente in tutte le sezioni del conduttore abbia lo stesso valore. Ma la fase delle fluttuazioni di corrente potrebbe non coincidere con la fase delle fluttuazioni di tensione. In questi casi è consuetudine dire che c'è uno sfasamento tra le fluttuazioni di corrente e di tensione. Nel caso generale, il valore istantaneo della tensione e della corrente può essere determinato: oppure φ – sfasamento tra le oscillazioni di corrente e tensione Im – ampiezza della corrente, A.

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Resistore in un circuito CA Consideriamo un circuito contenente un carico la cui resistenza elettrica è elevata. Chiameremo ora questa resistenza attiva, poiché in presenza di tale resistenza il circuito elettrico assorbe l'energia che gli arriva dalla sorgente di corrente, che si trasforma nell'energia interna del conduttore. In un circuito del genere: i dispositivi elettrici che convertono l'energia elettrica in energia interna sono chiamati resistenze attive

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Poiché il valore istantaneo della corrente è direttamente proporzionale al valore istantaneo della tensione, può essere calcolato utilizzando la legge di Ohm per una sezione del circuito: In un circuito con resistenza attiva, lo sfasamento tra le fluttuazioni di corrente e tensione è zero , cioè. Le fluttuazioni di corrente sono in fase con le fluttuazioni di tensione.

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Valori effettivi di tensione e corrente Quando si dice che la tensione nella rete elettrica cittadina è 220 V, non stiamo parlando del valore istantaneo della tensione e non del suo valore di ampiezza, ma del cosiddetto valore efficace. Quando gli apparecchi elettrici indicano l'intensità di corrente per la quale sono progettati, intendono anche il valore effettivo dell'intensità di corrente. SIGNIFICATO FISICO Il valore efficace della corrente alternata è pari all'intensità della corrente continua, che rilascia nel conduttore la stessa quantità di calore della corrente alternata nello stesso tempo. Valore della tensione effettiva:

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Potenza in un circuito a corrente alternata I valori effettivi di tensione e corrente vengono registrati da strumenti di misura elettrici e consentono il calcolo diretto della potenza di corrente alternata nel circuito. La potenza in un circuito a corrente alternata è determinata dalle stesse relazioni della potenza a corrente continua, in cui al posto della corrente continua e della tensione costante vengono sostituiti i corrispondenti valori effettivi: quando c'è uno sfasamento tra tensione e corrente, la potenza è determinata da la formula:

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CONCLUSIONI In questa lezione hai imparato che: la corrente elettrica alternata è un'oscillazione elettromagnetica forzata, in cui l'intensità della corrente nel circuito cambia nel tempo secondo una legge armonica; l'ottenimento di una forza elettromagnetica alternata in un circuito si basa sul fenomeno dell'induzione elettromagnetica; a resistenza attiva, la differenza di fase tra le oscillazioni di corrente e tensione è zero; i valori efficaci di corrente e tensione alternata sono uguali ai valori di corrente e tensione continua ai quali verrebbe rilasciata la stessa energia in un circuito con la stessa resistenza attiva; La potenza in un circuito a corrente alternata è determinata dalle stesse relazioni della potenza a corrente continua, in cui i corrispondenti valori effettivi vengono sostituiti con corrente continua e tensione costante.

Elettricità. Questa presentazione tratta l’argomento “corrente elettrica continua e alternata”. La presentazione è destinata agli studenti delle scuole secondarie. La presentazione è destinata agli studenti delle scuole secondarie. 1 Leggi fondamentali dell'elettricità.
















9 Se l'intensità della corrente in un circuito cambia in grandezza e direzione nel tempo (la velocità e la direzione del movimento delle cariche libere cambiano), allora tale corrente elettrica viene chiamata alternata. Corrente elettrica alternata In Russia, la frequenza industriale della corrente alternata è di 50 Hertz (USA - 60 Hz) - ciò significa che in un secondo si verificano 50 (60) oscillazioni complete di corrente, quindi non notiamo il lampeggiamento delle lampadine




In base alla loro capacità di condurre corrente elettrica, le sostanze si dividono in 1. Conduttori, in cui sono presenti particelle cariche libere; 2. Non conduttori, in cui sono legate tutte le particelle cariche; 3. I semiconduttori sono sostanze che, quando riscaldate o illuminate, appaiono particelle cariche libere. undici


Perché si formi una corrente elettrica è necessario: 1. La presenza di un conduttore, cioè di particelle cariche libere (elettroni, ioni); 2. La presenza di una sorgente di corrente, all'interno della quale le cariche vengono separate e accumulate ai poli della sorgente di corrente; 3. Il circuito elettrico deve essere chiuso. 12


Esistono diverse fonti di corrente, ma in ciascuna di esse c'è una separazione di particelle cariche positivamente e cariche negativamente, che si accumulano ai poli. 13 Batterie e celle galvaniche. La separazione delle cariche avviene a causa delle reazioni chimiche della termocoppia: se si riscalda la giunzione di due metalli diversi, viene creata una corrente elettrica. Applicazione nei sensori. Fotocellule e batterie solari. La separazione della carica avviene sotto l'influenza della luce. L'elemento principale sono i semiconduttori. Applicazione in calcolatrici ed elettrodomestici, nei veicoli spaziali.


Esistono diverse fonti di corrente, ma in ciascuna di esse c'è una separazione di particelle cariche positivamente e cariche negativamente, che si accumulano ai poli. 14 Generatori di corrente alternata, la parte principale delle centrali elettriche. Nell'avvolgimento del filo avvolto su un tamburo (armatura), rotante in un campo magnetico, viene creata una corrente elettrica alternata, che viene rimossa attraverso gli anelli collettori. Un elettromagnete viene solitamente utilizzato per creare un campo magnetico. Nei potenti generatori, un elettromagnete ruota all'interno di una bobina stazionaria. La parte rotante è chiamata rotore, la parte stazionaria è statore. Generatori CC. Nell'avvolgimento del filo avvolto su un tamburo (armatura), rotante in un campo magnetico, viene creata una corrente elettrica alternata, che viene rimossa attraverso le spazzole del commutatore. Il collettore è un anello tagliato a metà. Ciascuna metà dell'anello è fissata a diverse estremità della bobina dell'indotto. Se le spazzole sono installate correttamente, rimuoveranno sempre la corrente in una sola direzione. I generatori DC sono necessari, ad esempio, per caricare la batteria.


Centrali elettriche (induzione) Centrali eoliche L'elemento principale è un generatore di corrente alternata a induzione. Il motore è una turbina eolica. La bobina è collegata ad una turbina (una ruota con giranti) e ruota all'interno di un magnete. La bobina e i magneti si estendono oltre il piano della slitta Magnete N turbina S Magnete Vento Vento Vento Nota: nei generatori ad alta potenza, un elettromagnete ruota all'interno di una bobina stazionaria.


Centrali elettriche (a induzione) Centrali idroelettriche L'elemento principale è un generatore di corrente alternata a induzione. Il motore è una turbina idraulica. La bobina è collegata ad una turbina (una ruota con giranti) e ruota all'interno di un magnete. La bobina ed i magneti si estendono oltre il piano della slitta Magnete N turbina S Magnete Acqua Acqua Nota: nei generatori potenti, un elettromagnete ruota all'interno di una bobina stazionaria.


Centrali elettriche (a induzione) Centrali termiche e nucleari, centrali di cogenerazione L'elemento principale è un generatore di corrente alternata a induzione. Il motore è una turbina a vapore. La bobina è collegata ad una turbina (una ruota con giranti) e ruota all'interno di un magnete. La bobina e i magneti si estendono oltre il piano della slitta Magnete N turbina S Magnete Vapore caldo Nota: Nei potenti generatori, un elettromagnete ruota all'interno di una bobina stazionaria.




19 Denominazione - U Denominazione - U Dispositivo – voltmetro Unità di misura - 1 volt (V) 1kV=1000V=10 3 V; 1MV= V=10 6 V La tensione elettrica è il rapporto tra il lavoro sul campo quando si sposta una carica e la quantità di carica trasferita


20 Designazione - R Dispositivo – ohmmetro Unità di misura - 1 Ohm (Ω) 1kOhm=1000 Ohm=10 3 Ohm; 1 MΩ = Ohm = 10 6 Ohm La resistenza elettrica di un conduttore caratterizza la capacità di un conduttore di condurre corrente elettrica. Se la resistenza del conduttore è maggiore, il conduttore conduce meno bene la corrente.


21 Resistività del conduttore: la resistenza di un conduttore con una lunghezza di 1 metro e un'area della sezione trasversale di 1 mm 2 L'unità di misura (Ohm * mm 2) / m è un valore tabellare. Formula ρ = (R*S)/l Lunghezza del conduttore in metri Area della sezione trasversale del conduttore in mm 2 Se la sezione trasversale è circolare, allora S=π*r 2 Formula per il calcolo della resistenza del conduttore conduttore (Ohm) Conversione dell'area da cm 2 a mm 2 1 cm = 10 mm; 1 cm 2 = (10 mm) 2 = 100 mm 2




Legge di Ohm per un circuito completo L'intensità di corrente nel circuito è direttamente proporzionale alla forza elettromotrice della sorgente di corrente e inversamente proporzionale alla somma delle resistenze elettriche delle sezioni esterna ed interna del circuito Intensità di corrente (A) EMF-elettromotrice forza della sorgente di corrente (B) Resistenza di carico (Ohm) Resistenza interna della sorgente di corrente (Ohm)


24 Collegamento in serie di conduttori Con un collegamento in serie, l'intensità di corrente in qualsiasi parte del circuito è la stessa I = I 1 = I 2 La resistenza totale del circuito con un collegamento in serie è uguale alla somma delle resistenze dei singoli conduttori R = R 1 + R 2 La tensione totale nel circuito con un collegamento in serie, o la tensione ai poli della sorgente di corrente, è uguale alla somma delle tensioni nelle singole sezioni del circuito: U = U 1 + U 2R1R1R2R2


25 Collegamento in parallelo dei conduttori La tensione nella sezione del circuito e alle estremità di tutti i conduttori collegati in parallelo è la stessa U = U 1 = U 2 La corrente nella parte non ramificata del circuito è uguale alla somma delle correnti nei singoli conduttori collegati in parallelo I = I 1 + I 2 R1R1 R2R2