Разработка урока по теме 'Переменный электрический ток'

Разработка урока по физике

11 класс

Тема «Переменный электрический ток»

Учитель МАОУ-СОШ №1 Волкович Н.В.

Цели урока: сформировать у учащихся представление о пе­ременном токе как вынужденном электрическом колебании; научить находить мгновенные значения ЭДС, напряжения и тока, исходя из графиков или уравнений.
Ход урока
1. Объяснение нового материала.

Понятие о переменном токе как вынужденных колебаниях в электрической цепи.

Переменный ток - это ток, периодически изменяющийся со временем. Он представляет собой вынужденные электрические колебания, происходящие в электрической цепи под действием периодически изменяющейся внешней ЭДС.

Периодом переменного тока называется промежуток времени, в течение которого сила тока совершает одно полное колебание.

Частотой переменного тока называется число колебаний переменного тока за секунду.
Чтобы в цепи существовал синусоидальный ток, источник в этой цепи должен создавать переменное электрическое поле, изменяющееся синусоидально. На практике синусоидальная ЭДС создается генераторами переменного тока, работающими на электростанциях.
2.Устройство генератора:

1. Обмотка статора с большим числом витков, размещенных в его пазах. В ней наводится ЭДС.

2. Станина, внутри которой размещены статор и ротор.

3. Ротор (вращающаяся часть генератора) создает магнитное поле от электромашины постоянного тока. Может иметь несколько пар полюсов.

4. Статор состоит из отдельных пластин для уменьшения нагрева от вихревых токов. Пластины -из электротехнической стали.

5. Клемный щиток на корпусе станины для снятия напряжения.

При равномерном вращении ротора в обмотках статора наводится ЭДС:
, где N - число витков обмотки статора.
Частота ЭДС равна: ν=np, где р - число пар полюсов, а n - число оборотов ротора в секунду. На гидроэлектростанциях в генераторе число пар полюсов равно 40 - 50, а на тепловых - 10 -16.
Вырабатываемое напряжение в промышленных генераторах 103 - 104В.

Демонстрации: 1) Получение переменного тока (враще­ние ротора магнитоэлектрической машины

Синусоидальная ЭДС возникает при вращении рамки с угловой скоростью ω в стационарном магнитном поле с индукцией B. Согласно закону электромагнитной индукции

Осцилограммы переменного тока

Т.о., если цепь замкнута, то возникает индукционный ток, который непрерывно меняется по модулю, а каждые полпериода - по направлению.
В России промышленная частота переменного тока - 50 Гц.

3. Закрепление нового материала:

Решение задач типа:

1. Виток провода площадью 2,5 • 10-3 м2 вращается с частотой 5с-1 в однородном магнитном поле с индукцией 1,1Тл. Определить амплитуду колебаний ЭДС индукции в витке.

(О,86 В)

2. С какой частотой должен вращаться виток провода в одно­родном магнитном поле с индукцией 1,2 Тл для того, чтобы ампли­туда колебаний ЭДС индукции в нем была 1 В? Площадь витка 2,5 10-3 м2. (53 Гц)

4.Домашнее задание:
§ 17, 18 (без разбора вопроса «Мощность в цепи с резистором»); упр. 2 (4, 5).