Конференция по физике на тему 'Трансформаторы'

Ашық сабақ

Баспасөз - конференция сабағы.

Тақырыбы:

Трансформаторлар. Генераторлар. Электр энергиясын жеткізу.

Мақсаты:

Электр энергиясын өндіру, жеткізу механизімен таныстыру пайдалану сферасымен, үнемдеу қажеттілігін көздерін жеткізу.

Міндеттері:

а) Электромагниттік индукция құбылысының генераторлар жұмысының негізі екенін ұғындыру, трансформаторлар құрылғысымен таныстыру.

б) Электр энергиясының Қазақстандағы және дүние жүзілік дамуымен таныстыру.

в) Шығармашылық қабілеттерінің дамуына мүмкіндік жасау.

Сабақтың түрі:

Баспасөз-конференция сабағы.

Көрнекіліктер:

Генератор, трансформатор, жел генераторы, слайд, суреттер.

Қымбатты, бүгінгі баспасөз конференциясына қатысушы қонақтар мен жас физиктер! Бүгінгі конференцияға тарихшы, теоретик, практик, физиктер, медиктер, экологтер және баспасөз қызметкерлері қатысып отыр.

І. Кіріспе бөлім. Энергияның басқа түрлерімен салыстырғанда, электр энергиясының артықшылығы сөзсіз. Оны сым арқылы өте алыс жерлерге аз шығынмен жеткізу, тұтынушыларға таратып беру ыңғайлы. Ең бастысы, өте қарапайым құрылғылардың көмегімен бұл энергия: механикалық, ішкі (денелердің қызуы), жарық энергияларына, тағы сол сияқты энергияның кез-келген басқа түрлеріне оңай айналдырылады.

Тұрақты токқа қарағанда айнымалы токтың артықшылығы кернеу мен ток күшін, энергия шығыны болмастай дерлік өте кең ауқымда түрлендіруге (трансформациялауға) болады.

Электр энергиясын генерациялау (өндіру) үшін энергияның қандай да бір түрін электр энергиясына түрлендіретін құрылғылар керек.

Генераторларға жататындар: гальвани элементтері, электростатикалық машиналар, термо, күн батареялары т.с.с.

Қазіргі кезде айнымалы токтың электромеханикалық индукциялық генераторларының атқаратын ролі басым.

А) Айнымалы ток генераторы оның жұмыс істеу принципі.

Б) Трансформаторлар және оның жұмыс істеу принципі.

Тілші

Генератордың роторы қозғалысқа келтіру әдістеріне қарай электр энергиясын өндіретін қандай станциялар бар?

Су электр станциялары

Жылу электр станциялар

АЭС

Артықшылығы, кемшілігі.

Тілші:

Осы өзіміздің қаламыз электр энергиясын қайдан, қандай электр станциясынан алады?

Станция желісіне неше вольттық жоғарғы кернеу келіп тұр?

Генератордан өндірілетін кернеу жоғарлатқыш трансформатор арқылы 11 кВ кернеуден екінші төмендеткіш трансформатор бізге 20В кернеуді шығарып береді.

Электр энергиясын Шульба су электр станциясынан және Павлодардың Экібастұз ГРЭС-1, ГРЭС-2 станциясынан аламыз. Электр энергиясының тұтынылатын орны көп. Ал оның өндірілетін орындары көп емес, оның және гидроресурс көзіне жақын орындар. Электр энергиясын көп мөлшерде жинап сақтау қолдан келмейді. Оны шығарып алысымен бірден тұтынып, іске жарату керек.

Тілші

Электр энергиясы қайда қолданылады және үнемдеу үшін не істейміз?

Электр энергиясын пайдалану және үнемдеу. Электр энергиясының қолданылу сферасы өте кең.

1. өнеркәсіпте

2. ауыл шаруашылығында

3. транспортта

4. медицинада

5. техникада

6. әскери істе

7. космосты игеруде

8. тұрмыста

Электр энергиясын, үнемдеу қажеттілігін ұғыну үшін төмендегі стастикалық мәліметтер көп көмегін тигізері сөзсіз.

2,7 кг қағаз

13,3 шыны

39 кг қант

2,8 кг ірімшік

36 кг нан дайындауға жеткілікті

30 кг мұнай

40 кг көмір

0,5 кг мыс

2,5 жұп аяқ киім

1 кВт-сағ. Энергия (10 сағат бойы босқа жанған электр шамы)

Тілші:

Дәстүрлі емес энергия көздері пайдалану болашағы қандай?

Сарқылмайтын энергия көздері әр уақытта Күн сәулесі болып саналады. Ол әр секунд сайын өзінен 1 кг ₉₂U³⁵ ядролық жарылыспен салыстырғанда бірнеше мың миллиард есе көп энергия бөледі. Әр секунд сайын Жер Күннен 80 триллион кВт, яғни әлемнің барлық электростанцияларын қосқандағы шығаратын энергиясынан мың есе зор энергия қабылдайды. Тек оны пайдалан білу керек. Күннің ішінде термоядролық реакциялар жүріп сутектің гелийге айналуы, әр секунд сайын материяның 4 миллиард энергияға айналуы. Күн космостық кеңестікке әр түрлі ұзындықтағы электромагниттік толқын түрінде өз энергиясын жіберетіні мәлім.

Күн сәулесінің энергиясы тегін болса да, электр қуатын одан алу тым арзан бола бермейді, сондықтан да мамандар күн сәулесі элементтерін үнемі жетілдіріп, оларды пайдалы етудің жолдарын қарастырады. Осы салада жаңа рекордқа «Бойнг» компаниясы деп аталатын агрессивті технологиялар орталығы ие болып отыр. Күннің орталықта орналасқан элементі, оған түскен күннің 37% -ын электроэнергияға айналдырады.

Гидролог-ғалым

Желдің энергиясы. Күн энергиясы.

Желдің таралу, атмосфера қысымының таралуы мен жер бедеріне тікелей байланысты. Желдің климатқа әсері зор. Ол ауа массаларын қозғалысқа келтіреді, сонымен бірге жылу мен суық, ылғал әкеледі. Қазақстан жері шығыстан батысқа қарай шамамен 50⁰ с.е. бойымен жоғары қысым (Воейков белдеуі) кесіп өтеді. Ол - Сібір антициклонның оңтүстік батыс тармағы. Қыста да, жазда да қалыптасатын бұл жоғарғы қысымды белдеу республиканың жазық бөлігіндегі негізгі жел айырық болып есептеледі. Қыста осы жоғарға қысымды белдеуден солтүстікке қарай оңтүстік және оңтүстік-батыс желі, ал оңтүстікке қарай солтүстік және солтүстік-шығыс желі басым соғады. Жоғарғы қысымды белдеуден алыстаған сайын желдің жылдамдығы баяулайды. Қаңтар айында Орталық Қазақстанда желдің орташа айлық жылдамдығы 4-6 м/с, ал оңтүстігінде 2-4 есеге дейін баяулайды. Жазда желдің жылдамдығы баяулайды. Олардың жалпы жылдамдығы шілдеде солтүстік аймақта 2-3 м/с, оңтүстікте 1-2 .

Жел энергиясы әрқашан үлкен территроияда жүреді.

Сөйтіп, жел энергиясын толық қанды қолдану үшін екі мәселені шешу. Біріншіден, максималды ауданнан желдің кинетикалық байланысын ұстау. Екіншіден, жел ағыныныфң бірқалыптылығына және жылдамдығына қол жеткізу. Екінші мәселені шешуде қиындықтар тууда.

Қол көмегімен электр энергиясын өндірудің бірнеше артықшылықтары бар:

зиян қалдықтарсыз экологиялық таза өндіріс

қымбат тұратын отынды үнемдеу (дәстүрлі және атомдық станцияға)

қол жетерлік

тәжірибелік сарқылмаушылық.

Жел двигательдері қоршаған ортаны ластамайды. Олар өте үлкен және қатты. Жел двигательдерінің көмегімен көп электр энергия өндіру үшін жердің үлкен көлемдері қажет. Олар қатты жел соғаитын жерде жақсы жұмыс істейді. Бірақ қазбалы отында жұмыс істейтін бір электр станция өндірген энергияны алмастыра алады.

Республикамыздың Жел ЭС - лары орналасуына тиімді аумақтар болып орталық және Солтүстік-Шығыс аудандар болатындығын берілген 2-аптадан көруге болады. Атап айтқанда, Солтүстік аймақтарда желдің орташа жылдық жылдамдығы 5,0-6,0м/с болса, Шығыста 3,0-4,0м/с, Орталық және біздің Шығыс Қазақстан облысы аймағында 4,5-5,0 м/с-ке жетеді. Әсіресе, Шар ауданы мен Үржар-Мақаншы аймақтарындағы, бұрынғы Жаңа Семей ауданы мен Абай жерінің Күшікбай төңірегі мен сол сілеммен өтетін Жазық маңайындағы қысы-жазы соғатын үздіксіз желдер арзан электр энергия көзі бола алар еді.

Тілші

Қазақстандағы электр энергиясын дамытудың болашағы мен проблемалары қандай?

Тілші

Еліміздегі қуатты су электр станцияларын атап беріңізші.

Тілші

Егер Ертіс өзеніне салынған су электр станциялары бір жағдайлардың арқасында жұмыс істемей қалса, қаланы электрмен жабдықтау шаралары қарастырылған ба?

Иә, қаланы жарықтандыру үшін және әсіресе аурухана, балалар үйі, қарттар үйі, әскери бөлімдер т.б. жерлерді жарықтандыруға дизелді генераторлар қолданылады. Осы қаланың әр жерінде 32 дизелді генераторлар бар, оларды жылына бір рет тексеруден өткізіп қояды, дайын қалпында тұрады.

Тілші

Станциялардың адам өміріне пайдасы бар екенін көрдік, ал зияны бар ма?

Сабақты қорытындылау:

БҰҰ-ның мәліметтеріне қарағанда, АҚШ-тың бір тұрғыны ГФР-дің екі тұрғыны, Жапонияның немесе Швейцарияның үш тұрғыны, Мексиканың немесе Кубаның тоғыз тұрғыны, Қытайдың 16 тұрғыны, Үндістанның 53 тұрғыны және Непалдың 1072 тұрғыны пайдаланылатын энергияны тұтынады.

Норвегия - өзіне қажетті электр энергиясының 99,5%-ін СЭС-терде өндірілетін энергиямен қанағаттандыратын дүние жүзіндегі бірден-бір экономикасы дамыған ел. Бір қызығы - 200-дей су электр станциясы немесе олардың жалпы санының басым көпшілігі жер астына орналасқан. Бұл экономикалық және инженерлік мақсаттарға байланысты.

Үйге: қайталау.