>

Mësuesja e fizikës Shpakovskaya O.Yu. Prodhimi i energjisë elektrike

Plani i mësimit.

Disiplina: Inxhinieri elektrike dhe elektronike.

Tema: Gjeneratorët DC.

Lloji i mësimit: mësim mbi mësimin e materialit të ri.

Lloji i mësimit: leksion

Metoda e mësimdhënies: shpjeguese dhe ilustruese

Objektivat e mësimit:

Edukative: për të formuar te studentët një kuptim të qëllimit të GPT, strukturës së tij dhe metodave të përfshirjes.

Detyrat:

Na tregoni për qëllimin e GPT;

Merrni parasysh pajisjen GPT;

Njihuni me diagramet e qarkut për ndezjen e GPT;

Qëllimi i zhvillimit: zhvillimi i të menduarit të orientuar drejt praktikës.

Detyrat:

Të zhvillojë aftësinë për të parë ndërlidhjen e ligjeve, dukurive të inxhinierisë elektrike dhe zbatimin e tyre në praktikë;

Zhvilloni aftësinë për të krahasuar dhe analizuar.

Qëllimi arsimor: të kultivojë një qëndrim pozitiv ndaj njohurive.

Objektivat: zhvillimi i aftësisë për të parë rezultatet e punës së dikujt dhe për t'i vlerësuar ato.

Vizualizimi në mësim:

Paraqitja e makinës DC.

Poster MPT;

Video;

Burim arsimor elektronik.

Ecuria e mësimit:

1. Pika organizative:

pershendetje

Kontrollimi i të pranishmëve

Organizimi i vëmendjes.

2. Vendosja e qëllimeve dhe motivimi:

Vendosja e një qëllimi për studentët

Prezantimi i planit të mësimit para nxënësve

Formimi i qëndrimeve ndaj perceptimit dhe të kuptuarit të informacionit arsimor.

3. Përditësimi i njohurive të marra më parë:

Pyetje:

Çfarë lloj makine elektrike quhet gjenerator?

Në cilin fenomen bazohet parimi i funksionimit të gjeneratorëve?

Cila pajisje elektrike quhet elektromagnet dhe për çfarë synohet?

Çfarë e përcakton madhësinë e emf të induktuar në kornizë?

Çfarë tensioni hiqet nga furçat?

4. Formimi i koncepteve të reja.

Përbërësit kryesorë të turbinës me gaz, qëllimi i tyre, tiparet e projektimit Materialet për prodhimin e tyre.

Skemat e ndërrimit të GPT. Karakteristikat e GPT për skema të ndryshme komutuese. Vetë-ngacmimi i GPT.




Gjeneratorë me ngacmim të pavarur.
Karakteristikat e gjeneratorit

Fusha magnetike e një gjeneratori me ngacmim të pavarur krijohet nga një rrymë e furnizuar nga një burim i jashtëm energjie në dredha-dredha ngacmuese të poleve.
Mund të krijohet fusha magnetike e gjeneratorëve me ngacmim të pavarur
nga magnetet e përhershëm.


Karakteristikat e jashtme të gjeneratorit


Gjeneratorë të vetë-ngacmuar.
Parimi i vetë-ngacmimit të gjeneratorit
me ngacmim paralel

Disavantazhi i një gjeneratori me ngacmim të pavarur është nevoja për të pasur një burim të veçantë energjie. Por në kushte të caktuara, dredha-dredha e ngacmimit mund të mundësohet nga rryma e armaturës së gjeneratorit.
Gjeneratorët e vetë-ngacmuar kanë një nga tre skemat: me ngacmim paralel, serial dhe të përzier. Në Fig. 10 tregon një gjenerator me ngacmim paralel.

Dredha-dredha e fushës lidhet paralelisht me mbështjelljen e armaturës. Reostati R përfshihet në qarkun e ngacmimit V. Gjeneratori funksionon në gjendje boshe.
Që gjeneratori të vetë-ngacmohet, duhet të plotësohen disa kushte.
E para nga këto kushte ështëprania e fluksit magnetik të mbeturmes poleve. Kur armatura rrotullohet, fluksi magnetik i mbetur shkakton një EMF të vogël të mbetur në mbështjelljen e armaturës.


5. Konsolidimi i njohurive të marra:

Ngjitni vizatimin MPT në një fletore dhe shkruani emrat e përbërësve kryesorë sipas numërimit në vizatim.

Cilat metoda të induktimit të HPT-së dini?

Cili është qëllimi i një koleksionisti?

6. Përmbledhja e mësimit.

Çfarë të re mësuat në mësim?

Cila ishte gjëja më e vështirë për ju?

Çfarë keni mësuar?

Notimi.

Detyrë shtëpie.

Fusha elektromagnetike

MËSIMI 8/20

Subjekti. AC. Alternator

Qëllimi i mësimit: të krijojë te nxënësit një ide për rrymën alternative dhe si ta përftojnë atë.

Lloji i mësimit: mësim i kombinuar.

PLANI MËSIMOR

MËSIMI I MATERIALIT TË RI

Në prodhim dhe në jetën e përditshme, rryma alternative përdoret shumë më shpesh sesa rryma e drejtpërdrejtë.

Ø Rryma alternative është një rrymë elektrike që ndryshon periodikisht në madhësi dhe drejtim.

Rryma alternative prodhohet duke përdorur gjeneratorë të rrymës alternative duke përdorur fenomenin e induksionit elektromagnetik. Le të imagjinojmë një përcjellës në formën e një kornize me sipërfaqe S, i cili rrotullohet në mënyrë të njëtrajtshme me një shpejtësi këndore ω në një fushë magnetike uniforme (induksioni magnetik është pingul me boshtin e rrotullimit të kornizës). Fluksi magnetik përmes kornizës Ф = ВScosα, ku α është këndi midis vektorit normal në zonën e kornizës dhe linjave të induksionit magnetik.

Nëse filloni të numëroni kohën në momentin kur vektori drejtohet përgjatë vijave të induksionit magnetik, atëherë vlera fillestare e këndit α është e barabartë me zero, dhe varësia e këndit nga koha ka formën: α = ωt, prandaj Ф = BScosωt.

Një ndryshim në fluksin magnetik çon në shfaqjen e një emf induksioni në kornizë. Sipas ligjit të induksionit elektromagnetik, shpejtësia e ndryshimit të fluksit magnetik Δ Ф/Δ t nga pikëpamja e matematikës është derivat i funksionit Ф (t), prandaj

Kështu, korniza në fjalë është një burim EMF, kryen lëkundje harmonike me amplitudë Nëse korniza përbëhet nga N kthesa, atëherë amplituda e EMF rritet N herë.

Për të përfituar nga EMF-ja që rezulton, mund të lidhni skajet lëvizëse të kornizës në kontaktet fikse të rrethit elektrik të jashtëm. Është e mundur, për shembull, të sigurohet që një unazë metalike nga çdo skaj i kornizës të rrëshqasë përgjatë kontaktit të saj elastik (furça). Atëherë furçat mund të konsiderohen si pole të burimeve aktuale.

Nëse lidhni një rezistencë me rezistencë R në këto pole, voltazhi në të gjithë rezistencën do të përkojë me EMF në kornizë: dhe forca aktuale në rezistencë do të jetë:

Amplituda e rrymës në këtë shprehje është periudha e rrymës alternative dhe frekuenca e saj

NDËRTIMI I MATERIALIT TË MËSUAR

ÇFARË MËSOJMË NË MËSIM

· Rryma alternative është një rrymë elektrike që ndryshon periodikisht në madhësi dhe drejtim.

· Një alternator është një pajisje elektromekanike që konverton energjinë mekanike në energji elektrike të rrymës alternative.

Riv1 Nr. 9.2; 9.11; 9.12; 9.13.

Riv2 Nr. 9.24; 9,25; 9.26, 9.27.

Riv3 Nr. 9.31, 9.32; 9,33; 9.34.

Objektivat e mësimit:

Edukative:

  1. Tregoni përparësitë e energjisë elektrike ndaj llojeve të tjera të energjisë.
  2. Jepni një ide të strukturës bazë të një gjeneratori të rrymës alternative.
  3. Theksoni çështjet mjedisore që lidhen me prodhimin e energjisë elektrike.

Zhvillimore: Zhvillimi i të menduarit logjik dhe fjalorit profesional.

Edukuese : Zhvilloni vetëdijen dhe këmbënguljen në zotërimin e një profesioni.

Pajisjet:

  • kompjuter,
  • projektor,
  • burimet aktuale - bateri elektrik dore,
  • fotocelë,
  • Modeli i gjeneratorit DC,
  • Disku DVD "Shkolla Virtuale e Kirilit dhe Metodit",
  • test skrining.

Lloji i mësimit: e kombinuar, kohëzgjatja 40 minuta.

Fazat kryesore të mësimit:
  1. Momenti organizativ (2 min.)
  2. Përditësimi i njohurive bazë (3-5 min.)
  3. Mësimi i materialit të ri (15 min.)
  4. Gozhdimi i një teme të re (5 min.)
  5. Test njohurish (10 min.)
  6. Duke përmbledhur. (3 min.)

Ecuria e mësimit
  1. Momenti organizativ - përshëndetje, vendosja e aktivitetit për sukses .(1 rrëshqitje)

Përshëndetje djema, sot tema e mësimit tonë është "Gjenerimi i energjisë elektrike. Alternator".

Kjo temë është në përputhje me profesionin tuaj, do ta studioni në mësimet e teknologjisë speciale, inxhinierisë elektrike, gjatë orës së mësimit "Ju jeni inxhinierët e ardhshëm të energjisë", u takuam me specialistë të Termocentralit Shtetëror të Qarkut të Surgut, ju keni sukses. keni përfunduar trajnimin tuaj praktik dhe ju tashmë dini shumë. Prandaj, unë mbështetem në ndihmën dhe interesin tuaj. Shpresoj që sot do të mësoni shumë gjëra të reja dhe të dobishme.

  1. Përditësimi i njohurive të referencës – bisedë ballore me nxënësit.

Para se të flasim për prodhimin e rrymës elektrike, le të kujtojmë:

Pyetje: Çfarë quhet rrymë elektrike?

Përgjigje: Rryma elektrike është lëvizja e urdhëruar e grimcave të ngarkuara.

Pyetje: Cilat burime aktuale dini?

Përgjigje: Bateri të ringarkueshme, bateri, etj.

Në tavolinën time kam burime të njohura aktuale: një bateri, një fotocelë, një model të një gjeneratori induksioni. Shtrirja e zbatimit të secilit prej llojeve të listuara përcaktohet nga karakteristikat e tyre. Le të zbulojmë se cilat janë avantazhet dhe disavantazhet e tyre dhe a mund të aplikohen kudo?

Burimet e rrymës kimike: qeliza galvanike; bateri baterish; një bateri merkuri e përdorur në orë, kalkulatorë dhe aparate dëgjimi prodhon 1.4V; Bateri tradicionale e elektrik dore, jep 4.5 V. (demonstrimi)

Përparësitë: kompaktësia, aftësia për t'u përdorur si burim autonom energjie.

Disavantazhet - intensiteti i ulët i energjisë, kostoja e lartë e energjisë, brishtësia, problemi i depozitimit të mbeturinave.

Termoelemente, fotocela, panele diellore(demonstrimi)

Përparësitë: mënyra pa makineri për të gjeneruar energji.

Disavantazhet: efikasitet i ulët, varësia nga kushtet e motit.

Roli mbizotërues në kohën tonë luhet nga elektromekanike

gjeneratorë induksioni të rrymës direkte dhe alternative.

Ata praktikisht sigurojnë të gjithë energjinë e përdorur. Cilat avantazhe, avantazhe dhe disavantazhe kanë ato, do t'i zbulojmë sot në klasë.

  1. Shpjegimi i një teme të re.
    2.

Meqenëse sot po mësojmë për alternatorët, le të kujtojmë:

Pyetje: Çfarë është rryma alternative?

Përgjigje: Rryma alternative mund të konsiderohet si lëvizje osciluese e detyruar e elektroneve të lira ose lëkundje elektromagnetike të detyruara të rrymës dhe tensionit, që ndryshojnë me kalimin e kohës sipas një ligji harmonik.

Rryma alternative ka një avantazh ndaj rrymës direkte sepse voltazhi dhe rryma mund të konvertohen (transformohen) në një gamë shumë të gjerë pa pothuajse asnjë humbje, dhe konvertime të tilla janë të nevojshme në shumë pajisje elektrike dhe radio inxhinierike. Por një nevojë veçanërisht e madhe për transformimin e tensionit dhe rrymës lind kur transmetohet energjia elektrike në distanca të gjata. Energjia elektrike ka një avantazh mbi të gjitha llojet e tjera të energjisë: ajo mund të transmetohet nëpërmjet telave në distanca të mëdha me humbje relativisht të ulëta dhe të shpërndahet në mënyrë të përshtatshme midis konsumatorëve. Gjëja kryesore është se kjo energji mund të shndërrohet lehtësisht në forma të tjera duke përdorur pajisje mjaft të thjeshta: mekanike, termike, të lehta, etj.

(2 rrëshqitje) Shkruani avantazhet e rrymës alternative në fletoren tuaj.

Në energjinë moderne, përdoren gjeneratorë të rrymës alternative me induksion, veprimi i të cilave bazohet në fenomenin e induksionit elektromagnetik.

Pyetje: Mos harroni se çfarë është induksioni elektromagnetik dhe kush e zbuloi këtë fenomen?

Përgjigje: Michael Faraday zbuloi fenomenin e induksionit elektromagnetik, i cili konsiston në shfaqjen e një rryme të induktuar nën ndikimin e një fushe magnetike alternative.

(3 rrëshqitje) Pas zbulimit të këtij fenomeni, shumë skeptikë dyshuan dhe pyetën: "Ç'dobi ka kjo?"

Për të cilën Faraday u përgjigj: "Çfarë përdorimi mund të ketë një foshnjë e porsalindur?"

Ka kaluar pak më shumë se gjysmë shekulli dhe, siç tha fizikani amerikan R. Feynman, "i porsalinduri i padobishëm u shndërrua në një hero mrekullie dhe ndryshoi faqen e Tokës në një mënyrë që babai i tij krenar as që mund ta imagjinonte".

Dhe ky hero, që ndryshoi fytyrën e Tokës, është gjeneratori.

Një gjenerator është një pajisje që konverton energjinë e një lloji ose një tjetër në energji elektrike (shkruani përkufizimin në fletoren tuaj).

(4 rrëshqitje)

Në gjeneratorë krijohet rryma elektrike - Hapni tekstin shkollor në faqen 106, Figura 97. Le të emërtojmë dhe të shkruajmë së bashku në një fletore si funksionon gjeneratori dhe pjesët kryesore të tij.

Çfarë tregohet me numrat 1,2,3,4,5,6,7?

    Rotori, pjesa rrotulluese e gjeneratorit, krijon një fushë magnetike nga një makinë elektrike me rrymë të drejtpërdrejtë.

  1. Statori përbëhet nga pllaka të veçanta për të reduktuar ngrohjen nga rrymat vorbull, pllakat janë prej çeliku elektrik.
  2. Furça, pllaka fikse, shtypen kundër unazave dhe lidhin mbështjelljen e rotorit me qarkun e jashtëm.
  3. Unazat për të furnizuar rrymën në rotor dhe për ta hequr atë nga mbështjellja e rotorit në qarkun e jashtëm duke përdorur kontakte rrëshqitëse.
  4. Turbina, kombinimi i një turbine me një alternator quhet gjenerator turbo.
  5. Korniza, strehimi, brenda së cilës ndodhen statori dhe rotori.
  6. Ngacmues, gjenerator, gjeneruar rrymë direkte, e cila furnizohet me një elektromagnet rrotullues.

Aktualisht, ekzistojnë modifikime të ndryshme të gjeneratorëve me induksion. Por të gjithë përbëhen nga të njëjtat pjesë - ky është një magnet ose elektromagnet që krijon një fushë magnetike dhe një dredha-dredha në të cilën induktohet një EMF.

Njëra nga bërthamat (zakonisht e brendshme) rrotullohet rreth një boshti vertikal ose horizontal - i quajtur rotor. Bërthama fikse me mbështjelljen e saj quhet - stator.

Ju lutemi vini re se në këtë model gjeneratori, një kornizë teli rrotullohet, e cila është një rotor, fusha magnetike krijohet nga një magnet i palëvizshëm, i përhershëm. Kur një përcjellës lëviz, ngarkesat e tij të lira lëvizin me të. Prandaj, forca e Lorencit vepron në ngarkesat nga fusha magnetike. Prandaj, emf i induktuar është me origjinë magnetike.

Në shumë termocentrale në mbarë botën, është forca e Lorencit që shkakton shfaqjen e rrymës.ε = ε m sin ωt

Në gjeneratorët e mëdhenj industrialë, është elektromagneti, i cili është rotori, ai që rrotullohet. Dredhat në të cilat induktohet EMF janë të ngulitura në brazdat e statorit - pamja e EMF në mbështjelljet e palëvizshme të statorit shpjegohet me shfaqjen e një fushe elektrike vorbull në to, e krijuar nga një ndryshim në fluksin magnetik kur rotori rrotullohet .

Nga ligji i induksionit elektromagnetik rrjedh: Emf i induktuar në një lak të mbyllur është i barabartë në madhësi me shpejtësinë e ndryshimit të fluksit magnetik nëpër sipërfaqen e kufizuar nga lak.

Sa duhet të jetë shpejtësia e ndryshimit të fluksit magnetik, shpejtësia e rrotullimit të rotorit, nëse në disa instalime përdoren rryma prej disa kilohertz dhe madje megaherz? Për shembull, përpiquni të llogarisni shpejtësinë e rotorit për një frekuencë standarde të rrymës industriale.

Për t'iu përgjigjur kësaj pyetjeje, mbani mend:

Pyetje: Sa është frekuenca e rrymës industriale?

Përgjigje: Frekuenca standarde e rrymës alternative industriale është 50 Hz në shumë vende të botës, në SHBA frekuenca është 60 Hz, që do të thotë se për 1 s. rryma rrjedh 50 herë në një drejtim dhe 50 herë në drejtim të kundërt.

Atëherë sa lëkundje do të ndodhin në 1 minutë?

Le të shumëzojmë me 60 sekonda. rezulton të jetë 3000 rpm. Kjo shpejtësi është joreale dhe për të zvogëluar shpejtësinë e rrotullimit, përdoret një magnet me shumë pol.

Frekuenca e emf-së së induktuar përcaktohet nga formula ν = p*n,

ku p është numri i çifteve të poleve të induktorit, n është shpejtësia e rotorit.

Kështu, rotorët e gjeneratorëve të hidrocentralit Uglich në Vollgë kanë 48 palë shtylla, dhe shpejtësia e rrotullimit të tyre zvogëlohet, duke u bërë 62.5 rpm.

Jetojmë në shekullin e 21-të dhe baza e një mënyre të qytetëruar të jetesës, e për rrjedhojë e përparimit shkencor dhe teknologjik, është energjia, e cila kërkon gjithnjë e më shumë. Duket se mund ta prodhosh sa të duash, për sa kohë që ka minerale dhe ka makina që prodhojnë këtë energji. Por këtu vjen problemi.

Ky problem mund të quhet problemi i “tre E»: Energji + Ekonomi + Ekologji. Për zhvillim të shpejtë ekonomisë, kërkohen gjithnjë e më shumë energji, rritja e prodhimit të energjisë çon në përkeqësim ekologjisë, i shkakton dëm të madh mjedisit.

Në fund të fundit, energjia është një nga sektorët më ndotës të ekonomisë kombëtare. Me një qasje të paarsyeshme, funksionimi normal i të gjithë përbërësve të biosferës (ajri, uji, toka, flora dhe fauna) prishet dhe në raste të jashtëzakonshme, si Çernobili, vetë jeta është nën kërcënim. Prandaj, gjëja kryesore duhet të jetë një qasje nga një këndvështrim mjedisor, duke marrë parasysh interesat jo vetëm të së tashmes, por edhe të së ardhmes.

Ndërkohë termocentralet janë një nga ndotësit kryesorë të atmosferës me grimcat e ngurta të hirit, oksidet e squfurit dhe azotit, si dhe me dioksid karboni, të cilat kontribuojnë në “efektin serë”. Të ashtuquajturat ishuj të nxehtësisë formohen mbi qytete, për shkak të çlirimit të shtuar të energjisë nga e cila prishet rrjedha normale e proceseve atmosferike. Në shtator të këtij viti, të gjithë ishim dëshmitarë të formimit të një tornadoje mbi rezervuarin e Termocentralit Shtetëror të Qarkut -2 në qytetin e Surgut.

Pyetje: Kush mund ta shpjegojë këtë fenomen?

Përgjigje: Një front ajri i ngrohtë u formua mbi sipërfaqen e rezervuarit në një kohë kur temperatura dhe presioni i ajrit përreth ishin relativisht të ulëta. Takimi i këtyre dy rrjedhave çoi në formimin e një tornadoje.

Drejtimet më të rëndësishme për gjelbërimin e procesit shkencor dhe teknik duhet të jenë futja e teknologjive të kursimit të burimeve dhe pa mbetje; kalimi në burime të pastra dhe të pashtershme të energjisë.

Të ashtuquajturat qeliza të karburantit, në të cilat energjia lirohet si rezultat i reagimit të hidrogjenit me oksigjenin, tashmë janë duke u zhvilluar dhe gjeneratorët MHD përdoren gjerësisht. Ndërtojnë termocentrale të llojeve të ndryshme, gjeotermale, me erë, diellore etj.

    1. Gjuajtja e një teme të re - zgjidhjen e problemeve cilësore dhe sasiore.

Pavarësisht nga llojet e termocentraleve, pajisja kryesore në cilindo prej tyre është gjeneratori.

Pyetje: Si quhet gjenerator?

Përgjigje: Një gjenerator është një pajisje që konverton energjinë e një lloji ose një tjetër në energji elektrike.

Pyetje: Emërtoni pjesët kryesore të gjeneratorit.

Përgjigje: Rotor, stator.

Pyetje: Fenerët përgjatë rrugës qëndrojnë vetëm.

Dhjetë herc është frekuenca e rrymës alternative.

Kush do të më përgjigjet qartë, pa një hije turpi:

A përdoret kjo rrymë për ndriçim?

Përgjigje: Nr .

Pyetje: Një alternator ka 6 çifte shtyllash në rotorin e tij. Sa duhet të jetë shpejtësia e rotorit që gjeneratori të prodhojë rrymë në një frekuencë standarde?

Përgjigje:(500 rpm)

  1. Test njohurish - kontrolloni fqinjin tuaj!

Tani le të kontrollojmë se sa e keni zotëruar këtë material. Në tavolinat tuaja ka detyra testimi për temën e mësimit tonë dhe një kartë në të cilën shkruani përgjigjen e saktë. Kush i përgjigjet saktë 6 pyetjeve do të marrë një "5", për 4-5 pyetje rezultati do të jetë "4", për 3 përgjigje të sakta do të marrë "3".

  1. Duke përmbledhur. (10 rrëshqitje)

Sot në klasë, diskutuam parimin e funksionimit të një gjeneratori, këtë strukturë mbresëlënëse të bërë nga tela, materiale izoluese dhe struktura çeliku. Nuk pushoj së habituri sesi, me përmasa kaq të mëdha prej disa metrash, pjesët më të rëndësishme të gjeneratorëve prodhohen me saktësi milimetrike. Askund në natyrë nuk ekziston një kombinim i tillë i pjesëve lëvizëse që mund të gjenerojnë energji elektrike në mënyrë të vazhdueshme dhe ekonomike. Tani përpiquni t'i përgjigjeni pyetjes së parashtruar në fillim të mësimit.

Cilat janë avantazhet dhe disavantazhet e një alternatori?

Ju do të mësoni për një gjenerator trefazor në mësimet e inxhinierisë elektrike, dhe për mësimin tjetër do t'ju kërkoj të përgatisni një mesazh për llojet e reja, moderne të gjeneratorëve.

AC. Alternator

Lloji i mësimit: mësimi i materialit të ri.

Objektivat e mësimit:

I. Arsimore

1. Konsolidimi i njohurive mbi temën “Fenomeni i induksionit elektromagnetik”.

2. Studimi i strukturës dhe parimit të funksionimit të një gjeneratori të rrymës alternative dhe aplikimi i tij.

II. Zhvillimore

Zhvillimi i interesave njohëse dhe aftësive intelektuale në procesin e vëzhgimit dhe demonstrimit të eksperimenteve.

III. arsimore

1. Kultivimi i interesit për lëndën, pajisja e studentëve me metoda shkencore të njohjes, duke i lejuar ata të fitojnë njohuri objektive për botën që i rrethon.

2. Nxitja e një qëndrimi të përgjegjshëm ndaj natyrës si tipar i personalitetit shoqëror.

Plani i mësimit

I. Momenti organizativ. (2 min.)

II. Kontrollimi i detyrave të shtëpisë. (10 min.)

III. Mësimi i materialit të ri. (15 min.)

IV. Konsolidimi i njohurive të nxënësve. (5 min.)

V. Përmbledhja e mësimit. (10 min.)

VI. Detyrë shtëpie. (3 min.)

Ecuria e mësimit

I. Momenti organizativ

1. Përshëndetje

II. Kontrollimi i detyrave të shtëpisë.

1. Çfarë detyre i vuri vetes shkencëtari M. Faraday në vitin 1821?

2. A arriti Faraday ta zgjidhte këtë problem?

3. Në çfarë gjendje lindi një rrymë e induktuar në të gjitha eksperimentet në një spirale të mbyllur me një galvanometër?

4. Cili është fenomeni i induksionit elektromagnetik?

5. Cila është rëndësia praktike e zbulimit të dukurisë së induksionit elektromagnetik?

Diktimi fizik në fletoret e punës

Cilat shkronja përfaqësojnë sasitë e mëposhtme? :

    FLUX MAGNETIK.

    INDUKSIONI I FUSHËS MAGNETIKE.

    FORCA AKTUALE.

    GJATËSIA E PËRDHITësit

SHKRUANI FORMULA PËR LLOGARITJE:

    INDUKSIONI MAGNETIK.

    FLUX MAGNETIK

    IDENTIFIKONI SASINË E PANJOHUR.

l= 1 mV = 0,8 TI= 20 AF - ?

Përditësimi i njohurive të referencës – bisedë ballore me nxënësit.

Para se të flasim për prodhimin e rrymës elektrike, le të kujtojmë:

Pyetje : Çfarë quhet rrymë elektrike?

Përgjigje: Rryma elektrike është lëvizja e urdhëruar e grimcave të ngarkuara.

Pyetje : Cilat burime aktuale dini?

Përgjigje: Bateri të ringarkueshme, bateri, etj.

A është fushëveprimi i zbatimit i secilit prej llojeve të listuara i njëjtë? Jo, kjo përcaktohet nga karakteristikat e tyre. Le të zbulojmë se cilat janë avantazhet dhe disavantazhet e tyre dhe a mund të aplikohen kudo?

Burimet e rrymës kimike: qeliza galvanike; bateritë e baterive; një bateri merkuri e përdorur në orë, kalkulatorë dhe aparate dëgjimi prodhon 1.4V; Bateri tradicionale e elektrik dore, jep 4.5 V. (demonstrimi)

Përparësitë: kompaktësia, aftësia për t'u përdorur si burim autonom energjie.

Disavantazhet - intensiteti i ulët i energjisë, kostoja e lartë e energjisë, brishtësia, problemi i depozitimit të mbeturinave.

Termoelemente, fotocela, panele diellore (demonstrimi)

Përparësitë: mënyra pa makineri për të gjeneruar energji.

Disavantazhet: efikasitet i ulët, varësia nga kushtet e motit.

III. Mësimi i materialit të ri.

Pra, Michael Faraday zbuloi fenomenin e induksionit elektromagnetik, i cili konsiston në shfaqjen e një rryme të induktuar nën ndikimin e një fushe magnetike alternative.

Pas zbulimit të këtij fenomeni, shumë skeptikë dyshuan dhe pyetën: "Ç'dobi ka kjo?"

Për të cilën Faraday u përgjigj: "Çfarë përdorimi mund të ketë një foshnjë e porsalindur?"

Ka kaluar pak më shumë se gjysmë shekulli dhe, siç tha fizikani amerikan R. Feynman, "i porsalinduri i padobishëm u shndërrua në një hero mrekullie dhe ndryshoi faqen e Tokës në një mënyrë që babai i tij krenar as që mund ta imagjinonte".

Dhe ky hero, që ndryshoi fytyrën e Tokës, është gjeneratori.

Një gjenerator është një pajisje që konverton energjinë e një lloji ose një tjetër në energji elektrike (shkruani përkufizimin në fletoren tuaj).

Në gjeneratorë krijohet rryma elektrike - Hapni tekstin shkollor në faqet 174-175, Figura 137, 149. Lexoni në mënyrë të pavarur dhe shkruani në një fletore si funksionon gjeneratori dhe pjesët kryesore të tij.

Aktualisht, ekzistojnë modifikime të ndryshme të gjeneratorëve me induksion. Por të gjithë përbëhen nga të njëjtat pjesë - një magnet ose elektromagnet që krijon një fushë magnetike dhe një dredha-dredha në të cilën induktohet një rrymë.

Ju lutemi vini re se në këtë rast korniza e telit, e cila është rotori, rrotullohet fusha magnetike është krijuar nga një magnet i palëvizshëm, i përhershëm.

Ju lutemi vini re se në këtë rast magneti i përhershëm rrotullohet, por korniza është e palëvizshme.

Në mësimin e fundit, kur kryeni punë laboratorike, keni bërë një përfundim në lidhje me lidhjen midis drejtimit të rrymës së induksionit në qark dhe drejtimit të lëvizjes së magnetit.

Një rrymë elektrike që ndryshon periodikisht me kalimin e kohës në madhësi dhe drejtim quhet rrymë alternative.

    AC: duke ndryshuar periodikisht me kalimin e kohës

    Prodhimi i energjisë elektrike.

    Biseda:

– Cili është avantazhi i energjisë elektrike ndaj llojeve të tjera të energjisë?

    Mund të transmetohet me tel në çdo zonë të populluar;

    Mund të shndërrohet lehtësisht në çdo lloj energjie;

    Përftohet lehtësisht nga llojet e tjera të energjisë;

Cilat lloje të energjisë mund të shndërrohen në energji elektrike?

Ku prodhohet energjia elektrike?

Në varësi të llojit të energjisë së konvertuar, termocentralet janë:

    Era

    Termike

    Hidraulike

    Atomike

    Baticë

    Gjeotermale

    Le të shqyrtojmë se cilat lloje të energjisë konvertohen nga burimi i energjisë - karburanti në përdorimin e tij përfundimtar në termocentralet?

    Përgjigjet e nxënësve:

    Cilat lloje të energjisë konvertohen në hidrocentralet? (me vete)

    (bëj një shënim)

    Alternator.

    Stator;

    Rotor;

    Induksioni aktual.

    Transmetimi i energjisë elektrike.

    Energjia elektrike e prodhuar i transferohet konsumatorit. Kush mendoni se janë konsumatorët kryesorë të energjisë elektrike?

    Industria (pothuajse 70%)

    Transporti

    Bujqësia

    Nevojat shtëpiake të popullsisë

  1. Prandaj, sistemet elektromekanike luajnë një rol mbizotërues në kohën tonë.gjeneratorë të rrymës së induksionit.

    Ata praktikisht sigurojnë të gjithë energjinë e përdorur. Cilat avantazhe, avantazhe dhe disavantazhe kanë ato, do t'i zbulojmë sot në klasë.

  3. Duhet thënë se frekuenca standarde aktuale e përdorur në rrjetin dhe industrinë e ndriçimit në Rusi dhe në shumicën e vendeve të botës është 50 Hz, në SHBA frekuenca është 60 Hz.

    Merrni një përgjigje:

    Në hidrocentralet - nga rrjedha e ujit në rënie;

    Në ato termike - avull me presion dhe temperaturë të lartë.

  4. 5. Shikoni videon "Marrja e rrymës alternative"

  5. Jetojmë në shekullin e 21-të dhe baza e një mënyre të qytetëruar të jetesës, e për rrjedhojë e përparimit shkencor dhe teknologjik, është energjia, e cila kërkon gjithnjë e më shumë. Por këtu vjen problemi. Ky problem mund të quhet problemi i “treE »: Energji + Ekonomi + Ekologji. Për zhvillim të shpejtëekonomisë , kërkohen gjithnjë e më shumëenergji , rritja e prodhimit të energjisë çon në përkeqësimekologjisë , i shkakton dëm të madh mjedisit.

    Në fund të fundit, energjia është një nga sektorët më ndotës të ekonomisë kombëtare. Me një qasje të paarsyeshme, funksionimi normal i të gjithë përbërësve të biosferës (ajri, uji, toka, flora dhe fauna) prishet dhe në raste të jashtëzakonshme, si Çernobili, vetë jeta është nën kërcënim. Prandaj, gjëja kryesore duhet të jetë një qasje nga një këndvështrim mjedisor, duke marrë parasysh interesat jo vetëm të së tashmes, por edhe të së ardhmes.

    Ndërkohë termocentralet janë një nga ndotësit kryesorë të atmosferës me grimcat e ngurta të hirit, oksidet e squfurit dhe azotit, si dhe me dioksid karboni, të cilat kontribuojnë në “efektin serë”. Të ashtuquajturat ishuj të nxehtësisë formohen mbi qytete, për shkak të çlirimit të shtuar të energjisë nga e cila prishet rrjedha normale e proceseve atmosferike. Në qytetin e Surgut, u vu re formimi i një tornadoje mbi rezervuarin e Termocentralit Shtetëror të Qarkut -2.

  6. Aktualisht, ekziston një nevojë urgjente për të futur teknologjitë e kursimit të burimeve dhe pa mbeturina; kalimi në burime të pastra, alternative dhe të pashtershme të energjisë.

    Ndërtojnë termocentrale të llojeve të ndryshme, gjeotermale, të erës etj.

  7. IV. Konsolidimi i njohurive të marra në mësim.

    1. Cila rrymë elektrike quhet alternative?

    2. Ku përdoret rryma elektrike alternative?

    Pavarësisht nga llojet e termocentraleve, pajisja kryesore në cilindo prej tyre është gjeneratori.

    Pyetje : Si quhet gjenerator?

    Përgjigje: Një gjenerator është një pajisje që konverton energjinë e një lloji ose një tjetër në energji elektrike.

    Pyetje : Emërtoni pjesët kryesore të gjeneratorit.

    Përgjigje: Rotor, stator.

    Pyetje : Fenerët përgjatë rrugës qëndrojnë vetëm.

    Dhjetë herc është frekuenca e rrymës alternative.

    Kush do të më përgjigjet qartë, pa një hije turpi:

    A përdoret kjo rrymë për ndriçim?

    Përgjigje: Nr.

  8. V. Përmbledhje.

    Sot në klasë, diskutuam parimin e funksionimit të një gjeneratori, këtë strukturë mbresëlënëse të bërë nga tela, materiale izoluese dhe struktura çeliku. Por me përmasat e tyre të mëdha prej disa metrash, pjesët më të rëndësishme të gjeneratorëve prodhohen me saktësi milimetrike. Askund në natyrë nuk ekziston një kombinim i tillë i pjesëve lëvizëse që mund të gjenerojnë energji elektrike në mënyrë të vazhdueshme dhe ekonomike.

    Test njohurish - kontrolloni fqinjin tuaj!

    Tani le të kontrollojmë se sa e keni zotëruar këtë material. Ju keni detyra testimi për temën e mësimit tonë në tabelat tuaja, shkruani përgjigjen e saktë me laps. Kushdo që u përgjigjet saktë 8 pyetjeve do të marrë një "5", për 6-7 pyetje rezultati do të jetë "4", për 4-5 përgjigje të sakta do të marrë një "3".

    Test: Gjenerimi i energjisë elektrike. F-9

    Në cilin fenomen bazohet funksionimi i gjeneratorit të rrymës alternative me induksion elektromekanik?

    induksion elektrostatik;

    induksion elektromagnetik;

    emetimi termionik.

    Prodhimi i energjisë elektrike është…

    krijimi i materies;

    krijimi i energjisë;

    shndërrimi i energjisë.

    Duke ndryshuar me kalimin e kohës, fusha magnetike mund të jetë një burim...

    fushë magnetike;

    fushë elektrike;

    fusha gravitacionale;

    fushë elektrostatike.

    Rryma alternative gjenerohet nga...

    Frekuenca industriale e rrymës alternative e përdorur në Rusi...

    Për të zbuluar shfaqjen e një rryme induksioni në një kornizë që rrotullohet në një fushë magnetike, duhet ta lidhni atë me terminalet ...

    Gjeneratori më i thjeshtë i rrymës alternative është...

  1. Dhënia e notave në ditar

    VI. Detyrë shtëpie:

    Materiali bazë § 50. (Libër mësuesi “Fizika”, klasa e 9-të. A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik.) Ushtrim. 40 (2)

    Faleminderit për vëmendjen tuaj. Urimet më të mira. Mirupafshim.

Emf i armaturës varet nga fluksi dhe shpejtësia e rrotullimit.

4-4. Reagimi i armaturës në makinat DC

Në modalitetin boshe të gjeneratorit DC, rryma e ngacmimit krijon fluksin kryesor, i cili, kur armatura rrotullohet, shkakton një EMF në mbështjelljen e armaturës. Rrjedha në boshe është simetrike, Fig. 181. Nëse qarku i armaturës lidhet me një ngarkesë, atëherë përmes mbështjelljes së armaturës do të rrjedhë një rrymë, e cila do të krijojë rrjedhën e vet.

Ndërveprimi i fluksit të armaturës me fluksin e poleve kryesore quhet reaksion i armaturës. Fotografia e shpërndarjes së fluksit të armaturës mund të paraqitet në Fig. 182.

Kur gjeneratori është në punë boshe, EMF e induktuar në mbështjelljen e armaturës përcaktohet nga rregulli i krahut të djathtë. Duke lidhur ngarkesën, një rrymë do të shfaqet në armaturë në të njëjtin drejtim si EMF. Rryma do të krijojë një fluks, i cili, duke ndërvepruar me fluksin e poleve kryesore, do të krijojë një fluks që rezulton. Për shkak të fluksit të armaturës, skaji i shtyllës përpara do të demagnetizohet, dhe buza e drejtimit të shtyllës do të magnetizohet, Fig. 183. Neutralja fizike e gjeneratorit do të zhvendoset ndërsa armatura rrotullohet. Është pingul me rrjedhën që rezulton.


Oriz. 181 Fig. 182 Fig. 183

Reagimi i armaturës së motorit është i kundërt me gjeneratorin.

Motori i gjeneratorit

Me të njëjtin drejtim të rrotullimit të armaturës, pavarësisht nga mënyra e funksionimit, drejtimi i EMF në armaturë është i njëjtë. Në modalitetin e motorit, rryma e armaturës drejtohet kundër-EMF, kështu që reagimi i armaturës së motorit është i kundërt me gjeneratorin, d.m.th. buza e shtyllës së shtyllës do të magnetizohet dhe buza e drejtimit të shtyllës do të demagnetizohet.

Le të shqyrtojmë forcën magnetizuese të reaksionit të armaturës, induksionin magnetik të armaturës dhe induksionin që rezulton në ndarjen e poleve.

Për të marrë në konsideratë forcën magnetizuese të reaksionit të armaturës, ne prezantojmë konceptin e ngarkesës lineare të armaturës - rryma për njësi të perimetrit të armaturës.

Duke futur këtë vlerë, është e mundur të zëvendësohet me kusht një spirancë e dhëmbëzuar me një të lëmuar, në të cilën ngarkesa lineare shpërndahet në mënyrë të barabartë në të gjithë sipërfaqen. Në një armaturë të vërtetë, rryma është vetëm në lojëra elektronike, gjë që e ndërlikon llogaritjen.

Sipas ligjit të rrymës totale, rrjedh se forca magnetizuese përgjatë një qarku të mbyllur është e barabartë me rrymën totale që mbulohet nga ky qark, dhe rryma totale mbi një gjatësi të caktuar përcaktohet nga ngarkesa lineare.

Prandaj, forca magnetizuese e reaksionit të armaturës është një ligj linear.

Le të përcaktojmë modelin e induksionit të armaturës. - ligji linear ruhet nën shtylla, dhe midis poleve, për shkak të rezistencës së lartë të ajrit, kurba e induksionit ka një rënie. (), oriz. 184. Në boshe, induksioni ka një formë afër një trapezi.

Lakorja e induksionit që rezulton është e shtrembëruar, d.m.th., buza e avancuar e shtyllës është demagnetizuar dhe skaji i drejtimit magnetizohet. Furçat janë instaluar në neutral. Në këtë rast, reaksioni i armaturës do të jetë i tërthortë, Fig. 185.



Fig.185 Fig. 186 Fig. 187

Nëse furçat janë instaluar përgjatë shtyllave, reaksioni i armaturës do të jetë demagnetizues gjatësor, Fig. 186. Nëse furçat e gjeneratorit lëvizen nga një hark () në drejtim të rrotullimit, atëherë reaksioni i armaturës mund të zgjerohet përgjatë boshteve, Fig. 187

, ,

ku: - boshti tërthor

Boshti gjatësor.

Forca magnetizuese tërthore shtrembëron fluksin magnetik, dhe gjatësore e demagnetizon atë.

Reagimi i armaturës ndikon në të gjitha karakteristikat e gjeneratorëve DC.

4-5. Gjeneratorë DC

Një gjenerator DC konverton energjinë mekanike në energji elektrike. Në varësi të metodave të lidhjes së mbështjelljeve të fushës me armaturën, gjeneratorët klasifikohen:

1. gjenerator i pavarur ngacmimi, fig. 188.

2. Gjeneratorë të vetë-ngacmuar:

a) gjeneratori i ngacmimit paralel, Fig. 189.

b) gjeneratori i ngacmimit të serisë, Fig. 190.

c) gjenerator i ngacmimit të përzier, Fig. 191.


Diagrami i energjisë i një gjeneratori të pavarur ngacmues (Fig. 192).


Fuqia mekanike në bosht

Fuqia elektromagnetike

Fuqia elektrike dalëse

- Humbjet magnetike, mekanike, elektrike, humbjet në kontaktin e furçës.

Duke e ndarë ekuacionin me rrymën e armaturës, marrim:

ose

4-5-1. Çift rrotullues elektromagnetik i një gjeneratori DC

Forca që vepron në një përcjellës me rrymë është e barabartë me , fig. 193. Për llogaritje marrim vlerën mesatare të induksionit në ndarjen e poleve. Rryma në të gjithë përçuesit është e njëjtë, induksioni është mesatar, secili përcjellës praktikisht kalon vijën magnetike pingul. Bazuar në këtë, është e mundur të përqendrohet forca totale e të gjithë përcjellësve në një përcjellës.

Ku është numri i përcjellësve të mbështjelljes së armaturës. Çift rrotullues elektromagnetik

zëvendësojmë , , , marrim ,

ku: , - rrjedhin, pastaj

Çift rrotullues elektromagnetik varet nga rryma e fluksit dhe armaturës. Në modalitetin e gjeneratorit, çift rrotullimi elektromagnetik po frenon. Do të shkruhet ekuacioni i gjendjes së ekuilibrit të momenteve, ku:

Çift rrotullues mekanik në boshtin e gjeneratorit

Çift rrotullues boshe

Çift rrotullues elektromagnetik

4-5-2. Gjenerator i pavarur ngacmimi

Diagrami i lidhjes për gjeneratorin e pavarur të ngacmimit është paraqitur në Fig. 194.

Vetitë e gjeneratorit përcaktohen nga karakteristikat e tij.

1. Karakteristikat e shpejtësisë boshe: , , , fig. 195

Vija e ndërprerë - karakteristika e llogaritur e shpejtësisë së punës.

Karakteristika e shpejtësisë boshe ju lejon të gjykoni shkallën e ngopjes së qarkut magnetik.

2. Karakteristika e ngarkesës: , , Fig.47.

Trekëndëshi është karakteristik. Këmba - rryma e ngacmimit, e cila shkon për të kompensuar reagimin e armaturës.

3.Karakteristikat e jashtme: , , fig. 48, Fig.

Inxhinieri Elektrike me Bazat Elektronike Udhëzues studimi >> Fizikë

Udhëzimet dhe shënime ligjërata pyetje teorike, ..., analizoj energji raportet dhe... llojet e elektrike makina dhe... në elektrike industriale instalimet e padëshirueshme dhe e rrezikshme... 1. Ivanov I.I., Ravdonik V.S. inxhinieri elektrike. - M.: Shkolla e lartë, ...

  • Teoria e sinjaleve dhe sistemeve. Abstrakt ligjërata dhe klasa praktike

    Abstrakt >> Komunikimet dhe komunikimet

    Tensionet në industriale instalimet, automjete... , pulsi i rrymës në inxhinieri elektrike etj.) – matematikë... dhe informatikë elektronike makinë, duke mposhtur shahun... 1975. - 264 f. Ligjërata 6. ENERGJI SPEKTRA E SINJALIT Përmbajtja 1. Fuqia...

  • Sinkron makina. Abstrakt ligjërata

    Abstrakt >>

    Ankorat. Në normale makina DC, s instalimi brushat mbi një gjeometrik... konsideratë u propozua për herë të parë nga francezët inxhinier elektrik A. Blondel në 1895 ... punë e përbashkët e sinkron makina V energji sistemi duhet t'i marrë parasysh ato ...

  • Kontrolli i cilësisë dhe përcaktimi i vetive të materialit

    Leksion >> Industri, prodhim

    Abstrakt ligjërata për nxënësit Përmbajtja Hyrje... jepet me një shpejtësi të caktuar konstante. Test makina, në të cilën korrigjohet mënyra e deformimit... ose kontakti. Ne gjendje te mire moderne makina Sensori i tendosjes është induktiv dhe është i montuar në...

    •