Prezentare în curent continuu și alternativ. Prezentare pe tema „curent electric alternativ”. Prezentare pe tema: Curent electric alternativ


Curentul electric alternativ este un curent electric care se modifică în mărime și direcție la intervale regulate. Aproape toată energia electrică este generată sub formă de curent electric alternativ. De aceea importanța sa este mare și sfera de aplicare este largă.


Alternator. În 1832, un inventator necunoscut a creat primul generator de curent alternativ multipolar sincron monofazat. Dar în primele dispozitive electronice s-a folosit doar curent continuu, în timp ce curentul alternativ nu și-a găsit aplicația practică mult timp. Cu toate acestea, ei au aflat curând că este mult mai practic să se folosească curent alternativ, mai degrabă decât curent continuu, adică un curent care își schimbă periodic valoarea și direcția. Avantajele curentului alternativ sunt că este mai convenabil să îl generați folosind centrale electrice, generatoarele de curent alternativ sunt mai economice și mai ușor de întreținut decât omologii lor care funcționează pe curent continuu. Prin urmare, au fost asamblate motoare electrice AC fiabile, care au găsit imediat o largă aplicație în zonele industriale și casnice. De remarcat că, datorită existenței curentului alternativ și a fenomenelor sale fizice deosebite, au putut să apară invenții precum radioul, magnetofonul și alte echipamente automate și electrice, fără de care este dificil să ne imaginăm viața modernă.


Există generatoare industriale și casnice: Generatoarele industriale sunt cea mai bună opțiune pentru utilizare în producție, spitale, școli, magazine, birouri, centre de afaceri, precum și pe șantiere, simplificând semnificativ construcția în zonele în care electrificarea este complet absentă. Generatoarele de uz casnic sunt mai practice, compacte și ideale pentru a fi utilizate într-o cabană și o casă de țară. Generatoarele de curent alternativ sunt utilizate pe scară largă în diverse domenii și domenii datorită faptului că pot rezolva multe probleme importante care sunt asociate cu funcționarea instabilă a energiei electrice sau cu absența completă a acesteia.


Aplicație în agricultură. În agricultură se folosesc generatoarele diesel, care asigură utilaje agricole (pompe, echipamente, iluminat), extinderea orelor de zi (pentru sere și adăposturi de păsări), încălzire, mașini de muls etc. De asemenea, în lupta împotriva dăunătorilor culturilor agricole se utilizează radiația de joasă frecvență de la un generator cuantic, care înregistrează informații preluate din originalele folosite pentru a localiza diferite boli și a îndepărta insectele.

Pentru a utiliza previzualizările prezentării, creați un cont Google și conectați-vă la el: https://accounts.google.com


Subtitrări din diapozitive:

Profesor de fizică la MSGU Ekaterina Vladimirovna Alekseeva Prezentare despre fizică

Subiecte de prezentare 1) Curentul electric alternativ. 2) Rezistență activă. Valori efective ale curentului și tensiunii. 3) Condensator în circuitul AC. 4) Inductor într-un circuit de curent alternativ.

După cum știm, curentul (electric) poate fi alternativ sau constant. Curentul alternativ (în engleză: curent alternativ) este un curent electric care se schimbă periodic în mărime și direcție. În prezent, curentul electric alternativ este utilizat pe scară largă. Poate fi obținut folosind generatoare electrice de curent alternativ folosind efectul inducției electromagnetice. Figura prezintă o instalație primitivă pentru generarea de curent alternativ. Principiul de funcționare al instalației este simplu. Cadrul de sârmă se rotește într-un câmp magnetic uniform cu o viteză constantă. Capetele cadrului sunt fixate de inele care se rotesc odată cu acesta. Arcurile care acționează ca contacte se potrivesc strâns pe inele. Un flux magnetic în schimbare va curge continuu prin suprafața cadrului, dar fluxul creat de electromagnet va rămâne constant. În acest sens, în cadru va apărea o FEM indusă. Curentul alternativ se referă și la curentul din rețelele convenționale monofazate și trifazate. În acest caz, valorile instantanee ale curentului și tensiunii se modifică conform unei legi armonice. Curent electric alternativ

Curentul alternativ din rețeaua de iluminat a unui apartament, folosit în fabrici etc., nu este altceva decât oscilații electromagnetice forțate. Aceste fluctuații de tensiune sunt ușor de detectat folosind un osciloscop (Fig. 4.8) Frecvența standard a curentului alternativ industrial este de 50 Hz. Aceasta înseamnă că, pe parcursul a 1 s, curentul curge de 50 de ori într-o direcție și de 50 de ori în sens opus. O frecvență de 50 Hz este acceptată pentru curentul industrial în multe țări din întreaga lume. În SUA frecvența acceptată este de 60 Hz. Dacă tensiunea de la capetele circuitului se modifică conform unei legi armonice, atunci intensitatea câmpului electric din interiorul conductorilor se va schimba și ea armonios. Tensiunea alternativă în prizele rețelei de iluminat este creată de generatoarele de la centralele electrice. Un cadru de sârmă care se rotește într-un câmp magnetic uniform constant poate fi considerat cel mai simplu model al unui generator de curent alternativ. Fluxul inducției magnetice Ф, care pătrunde într-un cadru de sârmă de aria S, este proporțional cu cosinusul unghiului a dintre normala cadrului și vectorul de inducție magnetică (fig. 4.9): Ф = BScos a Cu rotație uniformă a cadru, unghiul a crește direct proporțional cu timpul: a = 2П nt, unde n – frecvența de rotație. Prin urmare, fluxul de inducție magnetică se modifică armonios: Ф = BS cos 2 П nt, Aici 2П n este numărul de oscilații ale fluxului magnetic în 2П s. Aceasta este frecvența ciclică a oscilațiilor w=2 П n => Ф = BScoswt

Conform legii inducției electromagnetice, FEM de inducție în cadru este egală cu viteza de modificare a fluxului de inducție magnetică luată cu semnul „-”, adică derivata fluxului de inducție magnetică în raport cu timpul: Dacă un circuitul oscilator este conectat la cadru, atunci viteza unghiulară w de rotație a cadrului va determina frecvența w de oscilații a valorilor EMF, tensiunea în diferite părți ale circuitului și puterea curentului. Dacă tensiunea se modifică cu o frecvență ciclică, atunci curentul din circuit se va schimba cu aceeași frecvență. Dar fluctuațiile curentului nu trebuie neapărat să fie în fază cu fluctuațiile de tensiune. Prin urmare, în cazul general, puterea curentului i în orice moment (valoarea instantanee a puterii curentului) este determinată de formula Aici I m este amplitudinea puterii curentului, adică valoarea maximă absolută a puterii curentului și este diferența de fază (deplasarea) dintre fluctuațiile puterii și tensiunii curentului.

Rezistență activă. Valori efective ale curentului și tensiunii. Să trecem la o analiză mai detaliată a proceselor care au loc într-un circuit conectat la o sursă de tensiune alternativă. Puterea curentului în valoare cu rezistență. Fie că circuitul este format din fire de conectare și o sarcină cu inductanță scăzută și rezistență mare R (Fig. 4.10). Această mărime, pe care am numit-o până acum rezistență electrică sau pur și simplu rezistență, se va numi acum rezistență activă. Rezistenta R se numeste activa deoarece in prezenta unei sarcini care are aceasta rezistenta, circuitul absoarbe energia provenita de la generator. Această energie se transformă în energie internă a conductorilor - se încălzesc. Vom presupune că tensiunea la bornele circuitului se modifică conform legii armonice: u = U m cos w t

Ca și în cazul curentului continuu, valoarea instantanee a curentului este direct proporțională cu valoarea instantanee a tensiunii. Prin urmare, pentru a găsi valoarea instantanee a curentului, puteți aplica legea lui Ohm: Într-un conductor cu rezistență activă, fluctuațiile curentului coincid în fază cu fluctuațiile tensiunii (Fig. 4.1 7), iar amplitudinea curentului este determinată de egalitate. Putere într-un circuit cu o rezistență. Într-un circuit de curent alternativ de frecvență industrială (v = 50 Hz), curentul și tensiunea se modifică relativ repede. Prin urmare, atunci când curentul trece printr-un conductor, cum ar fi un filament de bec, cantitatea de energie eliberată se va modifica rapid în timp. Dar nu observăm aceste schimbări rapide. De regulă, trebuie să cunoaștem puterea medie a curentului într-o secțiune a unui circuit pe o perioadă lungă de timp, inclusiv multe perioade. Pentru a face acest lucru, este suficient să găsiți puterea medie pe o perioadă. Prin puterea medie pe o perioadă, curentul alternativ este înțeles ca raportul dintre energia totală care intră în circuit pe o perioadă și perioada respectivă. Puterea într-un circuit de curent continuu într-o secțiune cu rezistența R este determinată de formula: P = I 2 R. (4.18)

Într-o perioadă foarte scurtă de timp, curentul alternativ poate fi considerat aproape constant. Prin urmare, puterea instantanee într-un circuit de curent alternativ într-o secțiune cu rezistența activă R este determinată de formula: P = i 2 R. (4.19) Să aflăm valoarea medie a puterii pe perioadă. Pentru a face acest lucru, transformăm mai întâi formula (4.19), înlocuind expresia (4.16) cu puterea curentă în ea și utilizând relația cunoscută din matematică

Puterea medie este egală cu primul termen din formula (4.20). Valoarea egală cu rădăcina pătrată a valorii medii a pătratului puterii curentului se numește valoarea efectivă a puterii curentului alternativ. Valoarea efectivă a intensității curentului alternativ se notează cu I: Valoarea efectivă a puterii curentului alternativ este egală cu puterea unui astfel de curent continuu încât aceeași cantitate de căldură este eliberată în conductor ca și în cazul curentului alternativ pentru același timp. Valoarea efectivă a tensiunii alternative este determinată în mod similar cu valoarea efectivă a curentului:

Înlocuind valorile de amplitudine ale curentului și tensiunii din formula (4.17) cu valorile lor efective, obținem legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit de curent alternativ cu o rezistență Ca și în cazul vibrațiilor mecanice, în cazul vibrațiilor electrice suntem de obicei nu sunt interesat de valorile curentului, tensiunii și altor cantități în fiecare moment în timp. Caracteristicile generale ale oscilațiilor sunt importante, cum ar fi amplitudinea, perioada, frecvența, valorile efective ale curentului și tensiunii, puterea medie. Sunt valorile efective ale curentului și tensiunii care sunt înregistrate de ampermetre și voltmetre de curent alternativ. În plus, valorile efective sunt mai convenabile decât valorile instantanee și pentru că determină direct valoarea medie a puterii curentului alternativ P: P = I 2 R = UI.

Condensatorul într-un circuit de curent alternativ Curentul continuu nu poate trece printr-un circuit care conține un condensator. Într-adevăr, de fapt, în acest caz, circuitul se dovedește a fi deschis, deoarece plăcile condensatorului sunt separate de un dielectric. Curentul alternativ poate circula printr-un circuit care conține un condensator. Acest lucru poate fi verificat printr-un experiment simplu. Să avem surse de tensiuni continue și alternative, iar tensiunea constantă la bornele sursei este egală cu valoarea efectivă a tensiunii alternative. Circuitul este format dintr-un condensator și o lampă cu incandescență (Fig. 4.13), conectate în serie. Când tensiunea continuă este pornită (comutatorul este rotit la stânga, circuitul este conectat la punctele AA"), lampa nu se aprinde. Dar când tensiunea alternativă este pornită (comutatorul este rotit la dreapta, circuitul este conectat la punctele BB"), lampa se aprinde dacă capacitatea condensatorului este suficient de mare.

Cum poate curge curentul alternativ prin circuit dacă acesta este de fapt deschis (sarcinile nu se pot deplasa între plăcile condensatorului)? Chestia este că condensatorul este periodic încărcat și descărcat sub influența tensiunii alternative. Curentul care curge în circuit atunci când condensatorul este reîncărcat încălzește filamentul lămpii. Să stabilim cum se modifică puterea curentului în timp într-un circuit care conține doar un condensator, dacă rezistența firelor și plăcilor condensatorului poate fi neglijată (Fig. 4.14). Tensiunea la condensator Puterea curentului, care este derivata sarcinii în raport cu timpul, este egală cu: Prin urmare, fluctuațiile curentului sunt înaintea în fază a fluctuațiilor de tensiune pe condensator în (Fig. 4.15).

I m = U m C (4.29) Amplitudinea curentului este egală cu: Dacă introducem notația: și în locul amplitudinilor curentului și tensiunii, folosim valorile efective ale acestora, obținem: Valoarea lui X c, inversul al produsului C al frecvenței ciclice și al capacității electrice a condensatorului, se numește capacitate . Valoarea efectivă a curentului este legată de valoarea efectivă a tensiunii de pe condensator în același mod în care curentul și tensiunea sunt legate conform legii lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit DC. Cu cât capacitatea condensatorului este mai mare, cu atât este mai mare curentul de reîncărcare. Acest lucru este ușor de detectat prin creșterea incandescenței lămpii pe măsură ce crește capacitatea condensatorului. În timp ce rezistența unui condensator la curent continuu este infinită, rezistența sa la curent alternativ are o valoare finită X c . Pe măsură ce capacitatea crește, aceasta scade. De asemenea, scade cu creșterea frecvenței Rezistența circuitului cu un condensator este invers proporțională cu produsul dintre frecvența ciclică și capacitatea electrică. Fluctuațiile de curent sunt înaintea fluctuațiilor de tensiune în faza de

INDUCTANȚA ÎNTR-UN CIRCUIT AC Inductanța într-un circuit afectează puterea curentului alternativ. Acest lucru poate fi dovedit printr-un experiment simplu. Să asamblam un circuit dintr-o bobină cu inductanță mare și o lampă electrică cu incandescență (Fig. 4.16). Folosind un comutator, puteți conecta acest circuit fie la o sursă de tensiune DC, fie la o sursă de tensiune AC. În acest caz, tensiunea continuă și valoarea efectivă a tensiunii alternative trebuie să fie egale. Experiența arată că lampa strălucește mai puternic la tensiune constantă. În consecință, valoarea efectivă a curentului alternativ în circuitul luat în considerare este mai mică decât curentul continuu. Această diferență se explică prin fenomenul de auto-inducție. Dacă tensiunea se schimbă rapid, atunci puterea curentului nu va avea timp să atingă valorile pe care le-ar dobândi în timp la o tensiune constantă. În consecință, valoarea maximă a curentului alternativ (amplitudinea acestuia) este limitată de inductanța circuitului și va fi mai mică, cu cât inductanța este mai mare și cu atât frecvența tensiunii aplicate este mai mare.

Să determinăm puterea curentului într-un circuit care conține o bobină a cărei rezistență activă poate fi neglijată (Fig. 4.17). Pentru a face acest lucru, găsim mai întâi legătura dintre tensiunea de pe bobină și fem-ul de auto-inducție din ea. Dacă rezistența bobinei este zero, atunci intensitatea câmpului electric din interiorul conductorului trebuie să fie în orice moment zero. În caz contrar, puterea curentă, conform legii lui Ohm, ar fi infinit de mare. Intensitatea câmpului fiind egală cu zero este posibilă deoarece puterea câmpului electric vortex generat de câmpul magnetic alternativ în fiecare punct este egală ca mărime și opusă ca direcție cu puterea câmpului Coulomb creat în conductor de sarcinile situate la bornele sursei și în firele circuitului. Din egalitatea = - k i rezultă că munca specifică a câmpului vortex (adică auto-inducția emf e i) este egală ca mărime și opusă ca semn cu munca specifică a câmpului Coulomb. Având în vedere că munca specifică câmpului coulombian este egală cu tensiunea de la capetele bobinei, putem scrie: e і = - u. Când curentul se modifică conform legii armonice: i = I m sin t Emf de autoinducție este egală cu: e i = - L i " = - L l m cos t. Deoarece u = - e i, tensiunea la capetele lui bobina se dovedește a fi egală

În consecință, oscilațiile de tensiune de pe bobină sunt înainte în fază față de oscilațiile curentului sau, ceea ce este același lucru, oscilațiile de curent întârzie în fază față de oscilațiile de tensiune cu (Fig. 4.18) Amplitudinea curentului din bobină este egal cu: iar în locul amplitudinilor curentului și tensiunii, folosiți valorile efective ale acestora, atunci obținem: Valoarea X L, egală cu produsul frecvenței ciclice și inductanței, se numește reactanță inductivă. Conform formulei (4.35), valoarea efectivă a curentului este legată de valoarea efectivă a tensiunii și a reactanței inductive printr-o relație similară cu legea lui Ohm pentru un circuit de curent continuu. Reactanța inductivă depinde de frecvență. Curentul continuu nu „observă” deloc inductanța bobinei. La = 0 reactanța inductivă este zero (X L = 0). Cu cât tensiunea se schimbă mai repede, cu atât EMF de auto-inducție este mai mare și amplitudinea curentului este mai mică. Un inductor oferă rezistență la curentul alternativ. Această rezistență, numită rezistență inductivă, este egală cu produsul dintre frecvența ciclică și inductanța. Fluctuațiile de curent într-un circuit cu întârziere de inductanță în fază de la fluctuațiile de tensiune












1 din 10

Prezentare pe tema: Curent electric alternativ

Slide nr. 1

Descriere slide:

Slide nr. 2

Descriere slide:

Oscilațiile electromagnetice libere din circuit se estompează rapid și, prin urmare, practic nu sunt utilizate. În schimb, oscilațiile forțate neamortizate sunt de mare importanță practică. Oscilațiile electrice forțate apar atunci când există o forță electromotoare periodică în circuit. Lămpi electrice în apartamentele noastre și pe stradă, un frigider și un aspirator, un televizor și un magnetofon - toate funcționează folosind energia vibrațiilor electromagnetice. Funcționarea motoarelor electrice care antrenează mașini din fabrici și fabrici, propulsează locomotive electrice etc. se bazează pe utilizarea oscilațiilor electromagnetice. În toate aceste exemple vorbim despre utilizarea unuia dintre tipurile de oscilații electromagnetice - curentul electric alternativ. Un curent alternativ este un curent care se schimbă periodic în mărime și direcție. Curentul electric alternativ în circuitele electrice de energie este rezultatul excitării oscilațiilor electromagnetice forțate în acestea, care sunt create de un generator de curent alternativ.

Slide nr. 3

Descriere slide:

Să luăm în considerare procesele care au loc într-un conductor conectat la un circuit de curent alternativ. Dacă inductanța conductorului este atât de mică încât atunci când este conectat la un circuit de curent alternativ, câmpurile inductive pot fi neglijate în comparație cu câmpul electric extern, atunci mișcarea sarcinilor electrice în conductor este determinată numai de acțiunea câmpul electric extern, a cărui putere este proporțională cu tensiunea de la capetele conductorului. Când tensiunea se modifică conform unei legi armonice, intensitatea câmpului electric din conductor se modifică conform aceleiași legi. Sub influența unui câmp electric alternativ, în conductor ia naștere un curent electric alternativ, a cărui frecvență și faza oscilațiilor coincide cu frecvența și faza oscilațiilor de tensiune: U=Um cos ωt i=Im cos ωt

Slide nr. 4

Descriere slide:

Fluxul inducției magnetice Ф, care pătrunde într-un cadru de sârmă de zonă S, este proporțional cu cosinusul unghiului α dintre normala cadrului și vectorul de inducție magnetică Ф=B*S*cos α Cu rotația uniformă a cadrului, unghiul α crește direct proporțional cu timpul α= ωt unde ω este viteza unghiulară a cadrului de rotație

Slide nr. 5

Descriere slide:

Fluctuațiile intensității curentului într-un circuit sunt oscilații electrice forțate care apar sub influența tensiunii alternative aplicate. Amplitudinea curentului este egală cu: Im= Um / R Când fazele oscilațiilor curentului și tensiunii coincid, puterea instantanee a curentului alternativ este egală cu: P = i*U = ImUm cos2 ωt Valoarea medie a cosinusul pătrat pentru 1 perioadă este 0,5. Ca rezultat, puterea medie pentru perioada P = Im Um / 2 = Im2R / 2

Slide nr. 6

Descriere slide:

Rezistența inclusă în circuitul de curent alternativ în care energia electrică este transformată în muncă utilă sau energie termică se numește rezistență activă. Valoarea instantanee a curentului este direct proporțională cu valoarea instantanee a tensiunii. Prin urmare, pentru a afla valoarea instantanee a curentului, se poate aplica legea lui Ohm i=u/R=Um cos ωt/R = Im cos ωt Într-un conductor cu rezistență activă, oscilațiile curentului coincid în fază cu oscilațiile tensiunii, iar amplitudinea a curentului este determinată de egalitatea Im= Um /R

Slide nr. 9

Descriere slide:

Slide nr. 10

Descriere slide:

Valoarea egală cu rădăcina pătrată a valorii medii a pătratului puterii curentului se numește valoarea efectivă a puterii curentului alternativ. Valoarea efectivă a curentului alternativ se notează cu I: Valoarea efectivă a tensiunii alternative este determinată în mod similar cu valoarea efectivă a curentului: Fluctuațiile curentului în circuitul cu rezistor sunt în fază cu fluctuațiile tensiunii, iar puterea este determinată de valorile efective ale curentului și tensiunii.

Slide 1

Curent electric alternativ Autorul prezentării: profesor de fizică Svetlana Egorovna Ryazina GBOU RM SPO (SSUZ) „Colegiul Saransk pentru Industria Alimentară și Procesare”

Slide 2

Astăzi la lecția: Curent electric alternativ. Rezistorul într-un circuit de curent alternativ. Valori efective ale tensiunii și curentului. Alimentare în circuitul de curent alternativ.

Slide 3

Cum ar trăi planeta noastră, Cum ar trăi oamenii pe ea fără căldură, magneți, lumină și raze electrice? Adam Mickiewicz

Slide 4

Mașină de curățat cartofi Mașină de șters Mașină de tocat carne electrică Mașină de amestecat aluat Mașină de tăiat pâine

Slide 5

Un curent electric a cărui magnitudine și direcție se modifică în timp se numește alternativ. Curentul electric alternativ este oscilații electromagnetice forțate.

Slide 6

Slide 7

Curentul alternativ poate apărea atunci când există o FEM alternativă în circuit. Obținerea unui EMF alternativ într-un circuit se bazează pe fenomenul de inducție electromagnetică. Pentru a face acest lucru, cadrul conductiv este rotit uniform cu o viteză unghiulară ω într-un câmp magnetic uniform. În acest caz, valoarea unghiului α dintre normala cadrului și vectorul de inducție magnetică va fi determinată de expresia: Obținerea variabilei emf În consecință, mărimea fluxului magnetic care pătrunde în cadru se va modifica în timp în funcție de legea armonică:

Slide 8

Conform legii lui Faraday, atunci când fluxul de inducție magnetică care trece printr-un circuit se modifică, în circuit are loc o fem indusă. Folosind conceptul de derivată, clarificăm formula pentru legea inducției electromagnetice Când fluxul magnetic care pătrunde în circuit se modifică, de asemenea, fem indusă se modifică în timp conform legii sinusului (sau cosinusului). valoarea sau amplitudinea maximă a EMF. Dacă cadrul conține N ture, atunci amplitudinea crește de N ori. Conectând o sursă de EMF alternativă la capetele conductorului, vom crea o tensiune alternativă pe acestea:

Slide 9

Relații generale între tensiune și curent Ca și în cazul curentului continuu, curentul alternativ este determinat de tensiunea de la capetele conductorului. Putem presupune că la un moment dat puterea curentului în toate secțiunile conductorului are aceeași valoare. Dar faza fluctuațiilor curentului poate să nu coincidă cu faza fluctuațiilor de tensiune. În astfel de cazuri, se obișnuiește să se spună că există o schimbare de fază între fluctuațiile de curent și de tensiune. În cazul general, valoarea instantanee a tensiunii și curentului poate fi determinată: sau φ – defazare între fluctuațiile curentului și tensiunea Im – amplitudinea curentului, A.

Slide 10

Rezistorul într-un circuit de curent alternativ Luați în considerare un circuit care conține o sarcină a cărei rezistență electrică este mare. Vom numi acum această rezistență activă, deoarece în prezența unei astfel de rezistențe circuitul electric absoarbe energia care vine de la sursa de curent, care se transformă în energia internă a conductorului. Într-un astfel de circuit: Dispozitivele electrice care convertesc energia electrică în energie internă se numesc rezistențe active

Slide 11

Deoarece valoarea instantanee a curentului este direct proporțională cu valoarea instantanee a tensiunii, aceasta poate fi calculată utilizând legea lui Ohm pentru o secțiune a circuitului: Într-un circuit cu rezistență activă, defazarea dintre fluctuațiile curentului și tensiunii este zero. , adică Fluctuațiile curentului sunt în fază cu fluctuațiile de tensiune.

Slide 12

Valori efective ale tensiunii și curentului Când se spune că tensiunea în rețeaua electrică a orașului este de 220 V, atunci nu vorbim despre valoarea instantanee a tensiunii și nu despre valoarea sa de amplitudine, ci despre așa-numita valoare efectivă. Când aparatele electrice indică puterea curentului pentru care sunt proiectate, ele înseamnă și valoarea efectivă a puterii curentului. SENSUL FIZIC Valoarea efectivă a curentului alternativ este egală cu puterea curentului continuu, care eliberează în conductor aceeași cantitate de căldură ca și curentul alternativ în același timp. Valoarea tensiunii efective:

Slide 13

Puterea într-un circuit de curent alternativ Valorile efective ale tensiunii și curentului sunt înregistrate de instrumente electrice de măsură și permit calculul direct al puterii curentului alternativ din circuit. Puterea într-un circuit de curent alternativ este determinată de aceleași relații ca și puterea de curent continuu, în care valorile efective corespunzătoare sunt înlocuite în loc de curent continuu și tensiune constantă: Când există o schimbare de fază între tensiune și curent, puterea este determinată de formula:

Slide 14

CONCLUZII În această lecție ați învățat că: curentul electric alternativ este oscilații electromagnetice forțate, în care puterea curentului din circuit se modifică în timp conform unei legi armonice; obținerea unui EMF alternativ într-un circuit se bazează pe fenomenul de inducție electromagnetică; la rezistența activă, diferența de fază dintre oscilațiile curentului și tensiunii este zero; valorile efective ale curentului alternativ și tensiunii sunt egale cu valorile curentului continuu și tensiunii la care aceeași energie ar fi eliberată într-un circuit cu aceeași rezistență activă; Puterea într-un circuit de curent alternativ este determinată de aceleași relații ca și puterea de curent continuu, în care valorile efective corespunzătoare sunt înlocuite cu curentul continuu și tensiunea constantă.

Electricitate. Această prezentare acoperă subiectul „curent electric direct și alternativ”. Prezentarea este destinată elevilor din gimnaziu. Prezentarea este destinată elevilor din gimnaziu. 1 Legile de bază ale energiei electrice.
















9 Dacă puterea curentului într-un circuit se modifică în mărime și direcție în timp (viteza și direcția de mișcare a sarcinilor libere se modifică), atunci un astfel de curent electric se numește alternativ. Curentul electric alternativ În Rusia, frecvența industrială a curentului alternativ este de 50 Herți (SUA - 60 Hz) - asta înseamnă că 50 (60) oscilații complete ale curentului au loc într-o secundă, așa că nu observăm clipirea becurilor.




Pe baza capacității lor de a conduce curentul electric, substanțele sunt împărțite în 1. Conductori, în care există particule libere încărcate; 2. Neconductori, în care sunt legate toate particulele încărcate; 3. Semiconductorii sunt substanțe care, atunci când sunt încălzite sau iluminate, apar particule încărcate liber. unsprezece


Pentru ca un curent electric să apară, este necesar: 1. Prezența unui conductor, adică a particulelor încărcate libere (electroni, ioni); 2. Prezența unei surse de curent, în interiorul căreia sarcinile sunt separate și acumulate la polii sursei de curent; 3. Circuitul electric trebuie să fie închis. 12


Există diferite surse de curent, dar în fiecare dintre ele există o separare a particulelor încărcate pozitiv și negative, care se acumulează la poli. 13 Baterii și celule galvanice. Separarea sarcinilor are loc din cauza reacțiilor chimice Termocuplu - dacă încălziți joncțiunea a două metale diferite, se creează un curent electric. Aplicare în senzori. Fotocelule și baterii solare. Separarea sarcinii are loc sub influența luminii. Elementul principal este semiconductori. Aplicație în calculatoare și aparate de uz casnic, în nave spațiale.


Există diferite surse de curent, dar în fiecare dintre ele există o separare a particulelor încărcate pozitiv și negative, care se acumulează la poli. 14 Generatoare de curent alternativ, partea principală a centralelor electrice. Într-o bobină de sârmă înfășurată pe un tambur (armatură), care se rotește într-un câmp magnetic, se creează un curent electric alternativ, care este îndepărtat prin inele colectoare. Un electromagnet este de obicei folosit pentru a crea un câmp magnetic. În generatoarele puternice, un electromagnet se rotește în interiorul unei bobine staționare. Partea rotativă se numește rotor, partea staționară este statorul. generatoare de curent continuu. Într-o înfășurare de sârmă înfășurată pe un tambur (armatură), care se rotește într-un câmp magnetic, se creează un curent electric alternativ, care este îndepărtat prin perii de comutator. Colectorul este un inel tăiat în jumătate. Fiecare jumătate a inelului este atașată la diferite capete ale bobinei armăturii. Dacă periile sunt instalate corect, ele vor elimina întotdeauna curentul într-o singură direcție. Sunt necesare generatoare de curent continuu, de exemplu, pentru a încărca bateria.


Centrale electrice (inductie) Centrale eoliene Elementul principal este un generator de curent alternativ cu inducție. Motorul este o turbină eoliană. Bobina este conectată la o turbină (o roată cu rotoare) și se rotește în interiorul unui magnet. Bobina și magneții se extind dincolo de planul glisierei Magnet N turbină S Magnet Vânt Vânt Notă: La generatoarele de mare putere, un electromagnet se rotește în interiorul unei bobine staționare.


Centrale electrice (inductie) Centrale hidroelectrice Elementul principal este un generator de curent alternativ cu inductie. Motorul este o turbină hidraulică. Bobina este conectată la o turbină (o roată cu rotoare) și se rotește în interiorul unui magnet. Bobina și magneții se extind dincolo de planul glisierei Magnet N turbină S Magnet Apă Apă Notă: în generatoarele puternice, un electromagnet se rotește în interiorul unei bobine staționare.


Centrale electrice (inductie) Centrale termice si nucleare, centrale termice si electrice combinate Elementul principal este un generator de curent alternativ cu inductie. Motorul este o turbină cu abur. Bobina este conectată la o turbină (o roată cu rotoare) și se rotește în interiorul unui magnet. Bobina și magneții se extind dincolo de planul glisierei Magnet N turbină S Magnet Abur fierbinte Notă: În generatoarele puternice, un electromagnet se rotește în interiorul unei bobine staționare.




19 Denumire - U Denumire - U Dispozitiv – voltmetru Unitate de măsură - 1 volt (V) 1kV=1000V=10 3 V; 1MV= V=10 6 V Tensiunea electrică este raportul dintre munca de câmp la mutarea unei sarcini și cantitatea de sarcină transferată


20 Denumire - R Dispozitiv – ohmmetru Unitate de măsură - 1 Ohm (Ω) 1kOhm=1000 Ohm=10 3 Ohm; 1 MΩ = Ohm = 10 6 Ohm Rezistența electrică a unui conductor caracterizează capacitatea unui conductor de a conduce curentul electric. Dacă rezistența conductorului este mai mare, atunci conductorul conduce curentul mai puțin bine.


21 Rezistivitatea conductorului - rezistența unui conductor cu o lungime de 1 metru și o secțiune transversală de 1 mm 2 Unitatea de măsură (Ohm * mm 2) / m este o valoare tabelară. Formula ρ = (R*S)/l Lungimea conductorului în metri Aria secțiunii transversale a conductorului în mm 2 Dacă secțiunea transversală este circulară, atunci S=π*r 2 Formula de calcul a rezistenței conductor (Ohm) Conversia ariei cm 2 în mm 2 1 cm = 10 mm; 1cm 2 =(10mm) 2 =100mm 2




Legea lui Ohm pentru un circuit complet Puterea curentului din circuit este direct proporțională cu forța electromotoare a sursei de curent și invers proporțională cu suma rezistențelor electrice ale secțiunilor externe și interne ale circuitului. Puterea curentului (A) EMF-electromotoare forța sursei de curent (B) Rezistența de sarcină (Ohm) Rezistența internă a sursei de curent (Ohm)


24 Conectarea în serie a conductoarelor Cu o conexiune în serie, puterea curentului în orice parte a circuitului este aceeași I = I 1 = I 2 Rezistența totală a circuitului cu o conexiune în serie este egală cu suma rezistențelor individului conductori R = R 1 + R 2 Tensiunea totală din circuitul cu conexiune în serie sau tensiunea la polii sursei de curent este egală cu suma tensiunilor la secțiunile individuale ale circuitului: U = U 1 + U 2 R1R1 R2R2


25 Conectarea în paralel a conductoarelor Tensiunea la secțiunea circuitului și la capetele tuturor conductoarelor conectate în paralel este aceeași U = U 1 = U 2 Curentul în partea neramificată a circuitului este egal cu suma curenților în conductoarele individuale conectate în paralel I = I 1 + I 2 R1R1 R2R2