Презентация по физике на тему «Производство, передача и использование электрической энергии»(11 класс)
Инфоурок › Физика ›Презентации›Презентация по физике на тему «Производство, передача и использование электрической энергии»(11 класс)Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:Производство, передача и использование электрической энергии
2 слайд
Производство электрической энергии Генерация электроэнергии — производство электроэнергии посредством преобразования её из других видов энергии, с помощью специальных технических устройств Альтернативная энергетика Промышленная энергетика 1
3 слайд
Электростанции России: Тепловые электростанции (ТЭС)- более 30 67% всей энергии Гидроэлектростанции (ГЭС)-13 20% всей энергии Атомные электростанции (АЭС)-10 10% всей энергии
4 слайд
Производство электроэнергии Тепловые электростанции (ТЭС) источники энергии: уголь,газ,нефть,мазут,горючие сланцы Гидроэлектростанции (ГЭС) источник энергии: потенциальная энергия воды Атомные электростанции (АЭС) источник энергии: ядерные реакции
5 слайд
Гидроэлектростанции (ГЭС)
6 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии Гидроэлектростанция (ГЭС) — представляет собой комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. 2
Описание слайда:Производство электрической энергии Преимущества Недостатки ГЭС ГЭС 3
8 слайд
Тепловые электростанции (ТЭС)
9 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии Тепловая электростанция (ТЭС) — вырабатывает электроэнергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании топлива. 4
Описание слайда:Производство электрической энергии Преимущества Недостатки ТЭС ТЭС 5
11 слайд
Атомные электростанции (АЭС)
12 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии АЭС использует для парообразования энергию ядерного топлива . В качестве топлива используется обогащенная руда урана. 6
Описание слайда:Производство электрической энергии Преимущества Недостатки АЭС АЭС 8
14 слайд
Описание слайда:Генераторы- устройства,преобразую-щие энергию того или иного вида в электрическую энергию
15 слайд
Электромеханические индукционные генераторы переменного тока
16 слайд
Описание слайда:Строение генератора: Ротор-движущийся сердечник Статор-неподвижный сердечник Кольца Щетки Возбудитель-генератор постоянного тока Турбина Вал
Описание слайда:Передача электроэнергии
18 слайд
Трудности : Производится в немногих местах Электроэнергию нельзя консервировать При передаче на большие расстояния ток нагревает провода ,что при большой их длине экономически невыгодно
19 слайд
Описание слайда:Преодоление трудностей: Уменьшить силу тока, или увеличить напряжение
20 слайд
Описание слайда:Передача электрической энергии 21
21 слайд
Описание слайда:Схема передачи и распределения электроэнергии
22 слайд
Описание слайда:Трансформатор Преобразует переменный электрический ток так , что напряжение увеличивается или уменьшается в несколько раз без потери мощности.
23 слайд
Описание слайда:Трансформатор состоит: Замкнутый стальной сердечник , собранный из пластин Первичная проволочная катушка , подключенная к источнику переменного напряжения Вторичная обмотка ,к которой присоединяют нагрузку :приборы и устройства
24 слайд
Описание слайда:Коэффициент трансформации: К=N1/N2 К=U1/U2 К>1-трансформатор понижающий К<1-трансформатор повышающий Повышая напряжение в несколько раз мы во столько же раз уменьшаем силу тока U1I1=U2I2
25 слайд
Описание слайда:Эффективное использование электроэнергии: энергосберегающие лампы
26 слайд
Описание слайда:Эффективное использование энергии Четыре ступени энергосбережения: 1. Не забывайте выключать свет 2.Используйте энергосберегающие лампочки и оборудование 3. Хорошо утеплите окна и двери 4. Установите регуляторы подачи тепла (батареи с вентилем). 22
27 слайд
Описание слайда:Люминесцентные лампы
28 слайд
Описание слайда:Берегите электроэнергию!
Курс профессиональной переподготовки
Учитель физики
Курс повышения квалификации
Курс повышения квалификации
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
Выберите категорию: Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеЕстествознаниеИЗО, МХКИностранные языкиИнформатикаИстория РоссииКлассному руководителюКоррекционное обучениеЛитератураЛитературное чтениеЛогопедия, ДефектологияМатематикаМузыкаНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирПриродоведениеРелигиоведениеРодная литератураРодной языкРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФранцузский языкХимияЧерчениеШкольному психологуЭкологияДругое
Выберите класс: Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс
Выберите учебник: Все учебники
Выберите тему: Все темы
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Номер материала: ДБ-409742
Похожие материалы
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарийПроизводство, передача и использование электрической энергии
Инфоурок › Физика ›Презентации›Презентация по физике на тему «Производство, передача и использование электрической энергии» (11 класс)Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:Производство, передача и использование электрической энергии Автор: Д.В. Гранченко учитель физики Школа № 20 Тольятти 2015
2 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии Генерация электроэнергии — производство электроэнергии посредством преобразования её из других видов энергии, с помощью специальных технических устройств Альтернативная энергетика Промышленная энергетика ТЭС ГЭС АЭС Солнце Ветер Тепло
3 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии Генераторы — устройства, преобразующие энергию того или иного вида в электрическую энергию
4 слайд
Описание слайда:Тепловая электростанция ТЭС — вырабатывает электроэнергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании топлива. Энергия топлива Внутренняя энергия пара Механическая энергия пара Механическая энергия турбины Электрическая энергия
5 слайд
Описание слайда:Тепловая электростанция Преимущества и недостатки Быстрое строительство Энергия + тепло Дешевое топливо Много отходов Энергия дорогая Низкий КПД
6 слайд
Описание слайда:ГЭС — представляет собой комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. Гидроэлектростанция Механическая (потенциальная) энергия воды Механическая (кинетическая) энергия воды Механическая энергия турбины Электрическая энергия
7 слайд
Описание слайда:Гидроэлектростанция Преимущества и недостатки Дешевая энергия Длительная эксплуатация Высокий КПД Изменение климата Длительное строительство Большая зона затопления
8 слайд
Описание слайда:АЭС — использует для парообразования энергию ядерного топлива . В качестве топлива используется обогащенная руда урана. Атомная электростанция Энергия ядерного топлива Внутренняя энергия пара Механическая энергия пара Механическая энергия турбины Электрическая энергия
9 слайд
Описание слайда:Гради́рня — устройство для охлаждения большого количества воды направленным потоком атмосферного воздуха
10 слайд
Описание слайда:АЭС Преимущества и недостатки Строятся в любом месте Мало топлива Высокий КПД Проблема утилизации Малый срок эксплуатации Опасность радиации Атомная электростанция
11 слайд
Описание слайда:Передача электрической энергии Передачу электроэнергии по проводам для уменьшения потерь выгодно осуществлять при высоком напряжении и малой силе тока
12 слайд
Описание слайда:Трансформатор устройство, позволяющее преобразовать переменный ток, повышая или понижая напряжение без изменения частоты ток
13 слайд
Описание слайда:Бесконтактный контроль электрического оборудования
14 слайд
Описание слайда:Альтернативными (или возобновляемыми) источниками энергии (ВИЭ) называют источники энергии, позволяющие получать энергию без использования традиционного ископаемого топлива (нефти, газа, угля и т.п.) Альтернативные источники энергии
15 слайд
Описание слайда:ПЭС — особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливная электростанция
16 слайд
Описание слайда:ВЭС — установка, преобразующая кинетическую энергию ветра в электрическую энергию Ветряная электростанция
17 слайд
Описание слайда:ГеоТЭС — преобразуют внутреннее тепло Земли (энергию горячих пароводяных источников) в электричество. Геотермальная электростанция
18 слайд
Описание слайда:СЭС — инженерное сооружение, служащее преобразованию солнечной радиации в электрическую энергию. СЭС башенного типа СЭС тарельчатого типа СЭС, использующие фотобатареи (полупроводниковые материалы) СЭС, использующие параболические концентраторы Комбинированные СЭС Аэростатные солнечные электростанции Солнечная электростанция
Курс профессиональной переподготовки
Учитель физики
Курс повышения квалификации
Курс повышения квалификации
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
Выберите категорию: Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеЕстествознаниеИЗО, МХКИностранные языкиИнформатикаИстория РоссииКлассному руководителюКоррекционное обучениеЛитератураЛитературное чтениеЛогопедия, ДефектологияМатематикаМузыкаНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирПриродоведениеРелигиоведениеРодная литератураРодной языкРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФранцузский языкХимияЧерчениеШкольному психологуЭкологияДругое
Выберите класс: Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс
Выберите учебник: Все учебники
Выберите тему: Все темы
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Номер материала: ДВ-254195
Похожие материалы
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарийПрезентация по физике на тему «Производство, передача и использование электрической энергии»
Инфоурок › Физика ›Презентации›Презентация по физике на тему «Производство, передача и использование электрической энергии»Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:Производство, передача и использование электрической энергии «Нам необыкновенно повезло, что мы живем в век, когда еще можно сделать открытия» Р.Фейнман
2 слайд
Описание слайда:Производство, передача и использование электрической энергии Электростанция Первичный источник энергии Преимущества Недостатки
3 слайд
Описание слайда:Преимущество электрической энергии Можно передавать по проводам Можно трансформировать Легко превращать в другие виды энергии Легко получать из других видов энергии
4 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии Тепловая электростанция (ТЭС) — вырабатывает электроэнергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании топлива. 3
5 слайд
Описание слайда:4
6 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии Преимущества Недостатки ТЭС ТЭС 5 Паровая турбина ТЭЦ Курск
7 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии Гидроэлектростанция (ГЭС) — представляет собой комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. 6
8 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии Преимущества Недостатки ГЭС ГЭС 7
9 слайд
Описание слайда:ГЭС производят 20% мирового производства. Выделяются Канада, США, Бразилия, Россия, Китай. Норвегия – 99,5%, Бразилия – 93%, Киргизия и Таджикистан – 91% Гидропотенциал сосредоточен в странах Юга, особенно в Китае и Бразилии. Производство электрической энергии 8
10 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии АЭС использует для парообразования энергию ядерного топлива . В качестве топлива используется обогащенная руда урана. 9 Курская АЭС
11 слайд
Описание слайда:10
12 слайд
Описание слайда:Преимущества Недостатки АЭС АЭС 11 Производство электрической энергии
13 слайд
Описание слайда:АЭС производят 17% мировой выработки электроэнергии. Начало ХХI века: эксплуатируется 250 АЭС, работают 440 энергоблоков. Больше всего в США, Франции, Японии, ФРГ, России, Канаде. Урановый концентрат сосредоточен в следующих странах: Канаде, Австралии, Намибии, США, России. Атомные электростанции 12 Плавучая АЭС
14 слайд
Описание слайда:Производство электроэнергии Средний показатель выработки электроэнергии на душу населения 2,2 тысячи кВт.ч, В экономически развитых странах –5-10тысяч кВт.ч. В странах Азии и Африки не достигает и 1000 кВт.ч. Китай – 900, Индия — 450 кВт.ч Норвегия – 28 тысяч кВт.ч, республика Чад — 14 кВт.ч 13
15 слайд
Описание слайда:За 1с Земля принимает 50млрд Дж энергии Солнца. Энергия Солнца 1514
16 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии Энергия солнца Солнечная электростанция (СЭС) — инженерное сооружение, служащее преобразованию солнечной радиации в электрическую энергию. 15
17 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии СЭС СЭС Преимущества Недостатки 16 Белгородская СЭС
18 слайд
Описание слайда:ЭТО интересно: Самые крупные солнечные электростанции
19 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии Ветряная электростанция (ВЭС) — установка, преобразующая кинетическую энергию ветра в электрическую энергию Принцип действия ветряных электростанций прост: ветер крутит лопасти ветряка, приводя в движение вал электрогенератора. Генератор в свою очередь вырабатывает электрическую энергию. 17 Кинетическая энергия ветра
20 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии ВЭС Преимущества ВЭС Недостатки 18
21 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии Геотермальные электростанции (ГеоТЭС) — преобразуют внутреннее тепло Земли (энергию горячих пароводяных источников) в электричество. 19 Энергия земли
22 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии ГеоТЭС Преимущества ГеоТЭС Недостатки 20
23 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии Приливная электростанция (ПЭС) — особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. 21
24 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 13 метров. 22 Кислогубская ПЭС ПЭС «Ля-Ранс» Франция
25 слайд
Описание слайда:Производство электрической энергии Преимущества Недостатки ПЭС ПЭС 23
26 слайд
Описание слайда:Тепловые Гидравли- ческие Атомные Государствен-ные районные (ГРЭС) Теплоэлектро-централи (ТЭЦ) Парогазовые установки Ветровые Прилив-ные Геотер-мальные Солнечные На возоб-новляемых источниках энергии Типы электростанций 24
27 слайд
Описание слайда:Производство электроэнергии на различных типах электростанций ( в %%) 1 – тепловые, 2 – ГЭС, 3 – атомные, 4 – электростан-ции на возобнов-ляемых источ-никах энергии (кроме ГЭС).
28 слайд
Описание слайда:Передача электрической энергии 26
29 слайд
Описание слайда:Эффективное использование энергии Четыре ступени энергосбережения: 1. Не забывайте выключать свет 2.Используйте энергосберегающие лампочки и оборудование 3. Хорошо утеплите окна и двери 4. Установите регуляторы подачи тепла (батареи с вентилем). 27
30 слайд
Описание слайда:Энергетика Курской области Курская АЭС – важнейший узел Единой энергетической системы России Основной потребитель — энергосистема «Центр», которая охватывает 19 областей. Доля Курской атомной станции в установленной мощности всех электростанций Черноземья составляет 52%. Курская АЭС 28
31 слайд
Описание слайда:ЭТО интересно: Первый электрический транспорт
32 слайд
Описание слайда:Перспективы развития производства электроэнергии При современном состоянии электроэнергетики запасов угля хватит на 300 – 400 лет, запасов газа и нефти – на несколько десятков лет, урана – на несколько сотен лет. Поэтому во всём мире активно ищут другие источники энергии. Существуют самые различные проекты в этой области, однако они не нашли пока широкого практического применения.
Курс профессиональной переподготовки
Учитель физики
Курс повышения квалификации
Курс повышения квалификации
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
Выберите категорию: Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеЕстествознаниеИЗО, МХКИностранные языкиИнформатикаИстория РоссииКлассному руководителюКоррекционное обучениеЛитератураЛитературное чтениеЛогопедия, ДефектологияМатематикаМузыкаНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирПриродоведениеРелигиоведениеРодная литератураРодной языкРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФранцузский языкХимияЧерчениеШкольному психологуЭкологияДругое
Выберите класс: Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс
Выберите учебник: Все учебники
Выберите тему: Все темы
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Номер материала: ДВ-235776
Похожие материалы
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарийМетодическая разработка урока «Производство, передача и использование электрической энергии»
Методическая разработка урока по физике
ТЕМА: «Производство, передача
и использование электрической энергии»
Кушнарева Лариса Анатольевна
Преподаватель физики
Учебно — воспитательные цели:
Сформировать представление о видах электростанций, их достоинствах и недостатках, передаче и использовании электроэнергии. Знакомство обучающихся с традиционными и нетрадиционными способами производства электрической энергии.
Развитие навыков работы с дополнительной литературой, развитие монологической речи, развитие экологического мышления, умения анализировать.
Воспитывать экологическую, информационную, коммуникативную культуру учащихся, формировать познавательный интерес к физике и экологии.
Тип урока: конференция.
Методы: словесные, наглядные, практические, объяснительно – иллюстративные, частично – поисковые, репродуктивные.
Оборудование: компьютер, проектор, модель трансформатора, самодельная модель ветрогенератора, солнечной батареи, миксер, блендер, фритюрница, мясорубка№
Межпредметные связи: экология, химия, математика, производственное обучение, география.
Ход урока.
Организационный момент. Приветствие, проверка готовности к уроку. Оглашение темы и целей урока.
Актуализация знаний учащихся.
Выполнение кроссворда по вариантам. Взаимопроверка.
Величина, обозначающаяся буквой I.
Переменный … .
Пружинный и математический ……. .
Движения, которые повторяются.
Величина, обозначающаяся буквой L.
Поле бывает электрическое и ………
Величина, обозначающаяся буквой W.
Частица, имеющая отрицательный заряд.
Частица, имеющая положительный заряд.
Движения, которые повторяются.
В чём измеряется сила тока?
Чем вырабатывается переменный ток?
Основное свойство материи.
Фарадей открыл закон электромагнитной?
Взаимопроверка.
7 правильных слов – «5»
6-5 правильных слов – «4»
4-3 правильных слова – «3»
2-1 правильное слово – «2»
Учитель: В ваших кроссвордах получились два ключевых слова – ЭНЕРГИЯ и СТАНЦИЯ.
Формирование новых понятий и способов действий.
Учитель: Сегодня мы проводим урок в форме конференции. На ней мы затронем проблемы получения, передачи и использования электроэнергии, а так же связанные с ними экологические проблемы.
Эпиграф нашего урока:
Как наша прожила бы планета,
Как люди жили бы на ней?
Без теплоты, магнита, света
И электрических лучей?
А. Мицкевич
Группы учеников подготовили достаточно интересный материал по озвученным проблемам и предложит его вашему вниманию. Все приглашаются к активному участию в конференции. По её ходу вы можете высказывать свои мнения, задавать вопросы. Так же в ходе ответов вы должны заполнить таблицу, которая будет оценена в конце урока. Ну а мы начинаем нашу конференцию.
Развитие индустриального общества опирается на постоянно растущий уровень производства и потребления различных видов энергии. Особое место среди них занимает электроэнергия. Если удвоение потребления энергии в мире происходит примерно за 25 лет, то удвоение потребления электроэнергии происходит в среднем за 10 лет. С чем связано такое широкое распространение электроэнергии?
Обучающийся: Электрическая энергия имеет ряд преимуществ перед другими видами энергии.
1. Её можно без больших потерь передавать на большие расстояния.
2. Просто и с высоким КПД трансформируется от одного напряжения к другому.
3. Легко превращается в другие виды энергии.
4. Легко дробится на любые порции.
5. Не наносит вреда окружающей среде.
Учитель: Сегодня на уроке мы познакомимся с традиционными и нетрадиционными способами производства электрической энергии, рассмотрим преимущества и недостатки каждого вида производства и обсудим перспективы развития электроэнергетики.
Обучающийся: Для производства электрической энергии строят специальные сооружения – электростанции. Мы знаем, что из ничего электрическую энергию не получить, т.к. согласно закону сохранения энергии энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает бесследно, она лишь переходит из одной формы в другую. Поэтому для производства электрической энергии требуется какой-то другой вид энергии. Электростанции, в зависимости от того, какой вид энергии они превращают в электрическую, подразделяются на тепловые, атомные и гидравлические.
Учитель: Сейчас мы послушаем сообщения о том, что положено в основу производства электроэнергии.
На нашей конференции присутствуют научные работники, которые подготовили свои научные работы на следующие темы:
1. Производство электрической энергии на ТЭС.
2. Производство электрической энергии на АЭС.
3. Производство электрической энергии на ГЭС.
4. Нетрадиционные источники энергии
5. Передача электрической энергии.
6. Использование электрической энергии.
Начнём мы нашу конференцию с доклада: «Тепловые электростанции»
Обучающийся: Тепловые электростанции (ТЭС) преобразуют энергию топлива в электрическую. Основными видами топлива являются: угль, газ, нефть, мазут, горючие сланцы.
Принцип работы тепловой электростанции:
Тепловые электростанции работают по такому принципу: топливо сжигается в топке парового котла. Выделяющееся при горении тепло испаряет воду, циркулирующую внутри расположенных в котле труб, и перегревает образовавшийся пар. Пар, расширяясь, вращает турбину, а та, в свою очередь, — вал электрического генератора. Затем отработавший пар конденсируется; вода из конденсатора через систему подогревателей возвращается в котел. Тепловые электростанции обладают следующими преимуществами и недостатками:
+ | — |
Способность выработки без сезонных изменений | Дорогое строительство |
Свободное расположение | Загрязнение окружающей среды |
Большая мощность | Низкий КПД |
Топливные ресурсы планеты ограничены |
Тепловые электростанции Казахстана: Алматинская, Экибастузская, Карагандинская.
Учитель: Спасибо за доклад. Если у присутствующих есть вопросы, задавайте их. А у меня есть для вас информация, которую вам следует знать. При сжигании ископаемых углей и нефти ежегодно образуется до 400 млн. т. Сернистого газа и окислов азота, т.е. около 70 кг вредных веществ на каждого жителя Земли.
Ну а мы переходим ко второму вопросу нашей научной конференции «Принцип работы гидроэлектростанций»
Обучающийся: Наша тема Гидроэлектростанции.
Около 23% электроэнергии во всем мире вырабатывают ГЭС. Они преобразуют кинетическую энергию падающей воды в механическую энергию вращения турбины, а турбина приводит во вращение электромашинный генератор тока. Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и возможно большие уклоны реки.
Типы ГЭС:
— плотинные, русловые, приплотинные, деривационные, гидроаккумулирующие, приливные, волновые и на морских течениях.
Принцип работы ГЭС. Плотина создает подпор воды в водохранилище, обеспечивающем постоянный подвод энергии. Вода стекает через водозабор, уровнем которого определяется скорость течения. Поток воды, вращая турбину, приводит во вращение электрогенератор. По высоковольтным ЛЭП электроэнергия передается на распределительные подстанции.
Русловая гидроэлектростанция (РусГЭС) относится к бесплотинным гидроэлектростанциям, которые размещают на равнинных многоводных реках, в узких сжатых долинах, на горных реках, а также в быстрых течениях морей и океанов. Такие электростанции строят в тех местах, где велик уклон реки.
Вода отводится из речного русла через специальные водоотводы. Вода подводится непосредственно к зданию ГЭС.
Волновые электростанции. Для производства электроэнергии используются две основные характеристики волн: кинетической энергия, и энергии поверхностного качения. Именно эти факторы и пытаются использовать при строительстве волновых электростанций.
Схема работы волновой электростанции.
Малые ГЭС Казахстана — малые гидроэлектростанции мощностью менее 25 МВт, расположенные на территории республики Казахстан. Казахстан, в связи с наличием горного рельефа в южной и восточной части страны, обладает существенным гидроэнергетическим потенциалом. Реки региона принадлежат к бассейну реки Иртыш в восточной и северной части страны, реки Урал в западной части страны, реки Сырдарья и рек бассейна озера Балхаш в южной части страны.
Примеры: Алматинский каскад, Лениногорский каскад, Каратальский каскад.
Преимущества и недостатки ГЭС.
+ | — |
Использование возобновляемой энергии | Затопление пахотных земель |
Очень дешёвая электроэнергия | Опасность в горных районах |
Работа не сопровождается вредными выбросами в атмосферу | Изменение флоры и фауны, миграция животных |
Быстрый выход на рабочую мощность |
Учитель: Спасибо за доклад. А у меня будет к участникам конференции вопрос – «Почему работа гидроэлектростанций приводит к гибели животных и рыб?»
Ответ: С повышением температуры в воде уменьшается содержание кислорода.
Учитель: А у нас следующий доклад на тему: «Атомные электростанции. АЭС»
Обучающийся: Атомная электростанция (АЭС) — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений.
Классификация АЭС по виду отпускаемой энергии :
атомные электростанции (АЭС), предназначенные для выработки только электроэнергии
атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), вырабатывающие как электроэнергию, так и тепловую энергию
атомные станции теплоснабжения (АСТ), вырабатывающие только тепловую энергию
Классификация АЭС по типу реакторов:
Реакторы на тепловых нейтронах, использующие специальные замедлители для увеличения вероятности поглощения нейтрона ядрами атомов топлива.
Реакторы на лёгкой воде, графитовые реакторы, реакторы на тяжёлой воде.
Реакторы на быстрых нейтронах; субкритические реакторы, использующие внешние источники нейтронов, термоядерные реакторы.
Преимущества и недостатки атомных электростанций.
+ | — |
Отсутствие вредных выбросов | Сложность захоронения отходов |
Небольшой объём используемого топлива | Нежелателен режим работы с переменной мощностью |
Высокая мощность | При низкой вероятности инцидентов, последствия их очень тяжелы |
Низкая себестоимость энергии |
Учитель: Спасибо за интересное сообщение! А у меня вопрос: «Какая самая страшная катастрофа произошла на атомной станции?»
Ответ: «Авария на Чернобыльской АЭС в апреле 1986 года.»
Учитель: А вы знаете, что: «При «сжигании» 1 г урана в ядерном реакторе выделяется такая же энергия, как при сжигании 20 т каменного угля». По мнению учёных в основе энергетики ближайшего будущего по – прежнему останется теплоэнергетика на не возобновляемых ресурсах. Но структура её изменится. Должно сократиться использование нефти. Существенно возрастёт производство электроэнергии на атомных электростанциях. К сожалению запасы нефти, газа, угля отнюдь не бесконечны. Существует выход – так называемые нетрадиционные источники энергии. Доля энергии, вырабатываемой на них в настоящее время, весьма незначительна. Тем не менее, мы коротко остановимся на них.
Обучающийся: Альтернативные источники энергии.
В современном мире, с растущими показателями потребления и как следствие – ограниченными энергоресурсами, стремительные обороты набирает развитие технологий добычи энергии из альтернативных, возобновляемых источников. К таким источникам относятся, в первую очередь, солнечная и ветровая энергии, геотермальное тепло, энергия морских волн и приливов. Сегодня альтернативные источники энергии уже широко используются для решения проблем энергоснабжения не только в промышленных масштабах, но и в частном секторе.
Какие же в настоящее время существуют основные альтернативные источники энергии?
Солнечная энергия
Ветряная энергия
Геотермальное тепло
Энергия морских приливов
Излучение Солнца можно использовать как для нужд теплоснабжения, так и для получения электричества (используя фотоэлектрические элементы). К преимуществам солнечной энергии можно отнести возобновляемость данного источника энергии, бесшумность, отсутствие вредных выбросов в атмосферу при переработке солнечного излучения в другие виды энергии.
Самый большой в мире энергосберегающий бизнес-центр. В китайском городе Дэчжоу построено самое большое в мире офисное здание с использованием энергосберегающих технологий. Площадь объекта составляет 75 тыс.м². Энергообеспечение бизнес-центра полностью автономно и обеспечивается солнечной энергией. Фасад и крыша комплекса облицованы солнечными панелями. Экономия энергии за счет энергосберегающих решений на 30% превышает установленные стандарты.
Ветряные электростанции. Одним их перспективнейших источников энергии является ветер. Принцип работы ветрогенератора элементарен. Сила ветра, используется для того, чтобы привести в движение ветряное колесо. Это вращение в свою очередь передаётся ротору электрического генератора.
Преимуществом ветряного генератора является, прежде всего, то, что в ветряных местах, ветер можно считать неисчерпаемым источником энергии.
Геотермальная энергия. Огромное количество тепловой энергии хранится в глубинах Земли. Используют геотермальные источники по-разному. Одни источники служат для теплоснабжения, другие – для получения электричества из тепловой энергии. К преимуществам геотермальных источников энергии можно отнести неисчерпаемость и независимость от времени суток и времени года.
Учитель: Спасибо за сообщение! А мне бы хотелось дополнить ваше сообщение некоторой информацией. Каждую секунду наша планета получает около 50 млрд кВт*ч солнечной энергии, что соответствует мощности 150 млн крупных электростанций. Для удовлетворения всех энергетических потребностей человечества хватило бы 0,005% доходящей до Земли солнечной энергии. После того, как на электростанциях выработалась электрическая энергия, возникает необходимость в её передаче. Как же это происходит нам сейчас расскажут следующие докладчики.
Обучающийся: Передача электрической энергии.
Трансформатор – это прибор, преобразующий переменный ток, повышая или понижая напряжение. Трансформатор состоит из стального сердечника и двух катушек с различным числом витков. Действие трансформатора основано на явление электромагнитной индукции.
К – коэффициент трансформации.
Если К
Если К1, о трансформатор повышающий.
Учитель: Ну вот, нашу электрическую энергию произвели на различных электростанциях, предали по проводам, трансформировали, а теперь нам остаётся только её использовать. Как это происходит нам расскажет Люда.
Обучающийся: Главным потребителем электроэнергии является промышленность, на долю которой приходится около 70% производимой электроэнергии. Крупным потребителем являются транспорт и люди. Большая часть электроэнергии сейчас превращается в механическую энергию. Почти все механизмы в промышленности приводятся в движение электрическими двигателями. Они удобны, компактны, допускают возможность автоматизации производства. Без электричества невозможно представить ни один процесс в промышленности и в быту. У нас представлены приборы, которые необходимы нам как будущим кондитерам – миксер, блендер, чайник и т. д.
Учитель: Сегодня нас познакомили с информацией о электростанциях. Но хотелось бы остановиться на нашей Родине – Республике Казахстан, послушайте информацию об электростанциях Казахстана. И отдельно хотелось бы остановиться на вопросе Костанайской КЭЦ.
Учитель: Наши доклады закончились, всем большое спасибо за подготовку и выступление! Вы большие молодцы. Ну а сейчас мы обобщим всё сказанное выполнением следующего задания.
«Волшебный сундучок». (Выполнение учащимися у доски).
IY. Применение новых знаний. (Самостоятельная работа)
Викторина «Вопрос – Ответ»
1. Почему приближение человека к месту упавшего провода высоковольтной линии электропередачи сопряжено с опасностью поражения током?
Ответ. Вокруг точки касания провода в почве происходит падение напряжения.
Ноги человека, касаясь почвы в зоне влияния тока замыкания, приобретают потенциалы точек прикосновения. Напряжение, под которым оказываются ноги, в этом случае называют шаговым напряжением. По мере приближения человека к месту касания провода оно возрастает — и при шаговых напряжениях, превышающих 100 В, человек может быть поражён током.
2. Почему птицы слетают с провода высокого напряжения, когда включают ток?
Ответ. При включении тока на перьях птиц возникает статический электрический заряд, перья начинают топорщиться, птица пугается.
3. Почему опасно прикасаться к мачтам высокого напряжения, хотя провода с током отделены от мачт гирляндами изоляторов?
Ответ. Даже самые хорошие изоляторы(фарфор, многие пластмассы и др.) меняют свои свойства в зависимости от погоды (дождь, пыль). Поэтому через мачту проходит ток утечки, который может стать опасным для человека.
Теперь мы переходим к проверке таблицы, которую вы должны были заполнить каждый.
Виды электростанций | Что используют | Преимущества | Недостатки |
ТЭС | Уголь газ нефть горючие сланцы | Способность выработки без сезонных изменений, свободное расположение, большая мощность | Дорогое строительство, загрязнение окружающей среды, низкий КПД, топливные ресурсы планеты ограничены |
ГЭС | Потенциальную энергию воды | Использование возобновляемой энергии, Очень дешевая электроэнергия, Работа не сопровождается вредными выбросами в атмосферу, быстрый выход на режим выдачи рабочей мощности после включения станции | Затопление пахотных земель, опасность в горных районах (сейсмичность), изменение в составе флоры и фауны в районе затопления, миграция животных |
АЭС | Уран | Отсутствие вредных выбросов, небольшой объём используемого топлива, возможность после его переработки использовать многократно; высокая мощность: 10001600 МВт на энергоблок; Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой. | Опасность распространения в случае аварии, дорогое захоронение отходов |
Альтернатив-ные | Ветер, Солнце, геотермальное тепло | Возобновляемость | Ветровые – шум, солнечные – климатические особенности. |
Y. Итоги урока.
В начале урока мы поставили цель: Сформировать представление о видах электростанций, их достоинствах и недостатках, передаче и использовании электроэнергии. Знакомство с традиционными и нетрадиционными способами производства электрической энергии. На нашем уроке мы постарались раскрыть суть производства энергии на ТЭС, ГЭС, АЭС; познакомились с нетрадиционными источниками энергии, способами передачи и использования электрической энергии. Как вы думаете, наш с вами урок достиг, поставленной цели?
Обсуждение. Выставление оценок за урок.
YI. Домашнее задание. Написать реферат на тему: «Проблемы экологии в Казахстане и в мире, связанные с производством электрической энергии».
Производство, передача и использование электрической энергии
Слайд 1
Производство, передача и использование электроэнергии Подготовили: Сыщикова Елена Меркулова Анастасия 11А класс МБОУ «СОШ№45» г.КурскаСлайд 2
Цель нашей работы: необходимость познакомиться с процессом производства и передачи электроэнергии, выяснить основные элементы этого процесса и виды электроэнергии. Что бы достигнуть нашей цели мы составили задачи которые нам помогут: выяснить основные процессы в электроэнергетике, виды электростанций, способы передачи электроэнергии.
Слайд 3
Введение Рождение энергетики произошло несколько миллионов лет тому назад, когда люди научились использовать огонь. Огонь давал им тепло и свет, был источником вдохновения и оптимизма, оружием против врагов и диких зверей, лечебным средством, помощником в земледелии, консервантом продуктов, технологическим средством и т.д. На протяжении многих лет огонь поддерживался путем сжигания растительных энергоносителей (древесины, кустарников, камыша, травы, сухих водорослей и т.п.), а затем была обнаружена возможность использовать для поддержания огня ископаемые вещества: каменный уголь, нефть, сланцы, торф. На сегодняшний день энергия остается главной составляющей жизни человека. Она дает возможность создавать различные материалы, является одним из главных факторов при разработке новых технологий. Попросту говоря, без освоения различных видов энергии человек не способен полноценно существовать.
Слайд 4
Электроэнергетика Электроэнергетика — отрасль энергетики, включающая в себя производство, передачу и сбыт электроэнергии. Электроэнергетика является наиболее важной отраслью энергетики, что объясняется такими преимуществами электроэнергии перед энергией других видов, как относительная лёгкость передачи на большие расстояния.
Слайд 5
Электрическая энергия долгое время была лишь объектом экспериментов и не имела практического применения. Первые попытки полезного использования электричества были предприняты во второй половине XIX века, основными направлениями использования были недавно изобретённый телеграф, гальванотехника, военная техника. Источниками электричества поначалу служили гальванические элементы. Существенным прорывом в массовом распространении электроэнергии стало изобретение электромашинных источников электрической энергии — генераторов. Он обладал большей мощностью и ресурсом полезного использования. Именно с появлением генераторов стали появляться первые электрические станции и сети (до того источники энергии были непосредственно в местах её потребления) — электроэнергетика становилась отдельной отраслью промышленности.
Слайд 6
Первой в истории линией электропередачи (в современном понимании) стала линия Лауфен — Франкфурт, заработавшая в 1891 году. Протяжённость линии составляла 170 км, напряжение 28,3 кВ, передаваемая мощность 220 кВт. В то время электрическая энергия использовалась в основном для освещения в крупных городах. Электрические компании состояли в серьёзной конкуренции с газовыми: электрическое освещение превосходило газовое по ряду технических параметров, но было в то время существенно дороже. С усовершенствованием электротехнического оборудования и увеличением КПД генераторов, стоимость электрической энергии снижалась, и в конце концов электрическое освещение полностью вытеснило газовое. Важным этапом стало изобретение электрического трамвая: трамвайные системы являлись крупными потребителями электрической энергии и стимулировали наращивание мощностей электрических станций. Во многих городах первые электрические станции строились вместе с трамвайными системами.
Слайд 7
Начало XX века было отмечено так называемой «войной токов» — противостоянием промышленных производителей постоянного и переменного токов. Постоянный и переменный ток имели как достоинства, так и недостатки в использовании. Решающим фактором стала возможность передачи на большие расстояния — передача переменного тока реализовывалась проще и дешевле, что обусловило его победу в этой «войне»: в настоящее время переменный ток используется почти повсеместно. Тем не менее, в настоящее время имеются перспективы широкого использования постоянного тока для дальней передачи большой мощности.
Слайд 8
История российской электроэнергетики История российской, да и, пожалуй, мировой электроэнергетики, берет начало в 1891 году, когда выдающийся ученый Михаил Осипович Доливо-Добровольскй осуществил практическую передачу электрической мощности около 220 кВт на расстояние 175 км. Результирующий КПД линии электропередачи, равный 77,4 %, оказался сенсационно высоким для такой сложной многоэлементной конструкции. Такого высокого КПД удалось достичь благодаря использованию трёхфазного напряжения, изобретенного самим учёным.
Слайд 9
В дореволюционной России, мощность всех электростанций составляла лишь 1,1 млн кВт, а годовая выработка электроэнергии равнялась 1,9 млрд кВт∙час. После революции, по предложению В. И. Ленина был развёрнут знаменитый план электрификации России ГОЭЛРО. Он предусматривал возведение 30 электростанций суммарной мощностью 1,5 млн кВт, что и было реализовано к 1931 году, а к 1935 году он был перевыполнен в 3 раза. В 1940 году суммарная мощность советских электростанций составила 10,7 млн кВт, а годовая выработка электроэнергии превысила 50 млрд кВт∙ч, что в 25 раз превышало соответствующие показатели 1913 года. После перерыва, вызванного Великой Отечественной войной, электрификация СССР возобновилась, достигнув в 1950 году уровня выработки 90 млрд кВт∙ч. В 50-е годы XX века, в ход были пущены такие электростанции, как Цимлянская , Гюмушская , Верхне-Свирская , Мингечаурская и другие. С середины 60-х годов СССР занимал второе место в мире по выработке электроэнергии после США.
Слайд 10
Передача и распределение электрической энергии Передача электрической энергии от электрических станций до потребителей осуществляется по электрическим сетям. Электросетевое хозяйство — естественно-монопольный сектор электроэнергетики: потребитель может выбирать, у кого покупать электроэнергию (то есть энергосбытовую компанию), энергосбытовая компания может выбирать среди оптовых поставщиков (производителей электроэнергии), однако сеть, по которой поставляется электроэнергия, как правило, одна, и потребитель технически не может выбирать электросетевую компанию. С технической точки зрения, электрическая сеть представляет собой совокупность линий электропередачи (ЛЭП) и трансформаторов, находящихся на подстанциях.
Слайд 11
Линии электропередачи представляют собой металлический проводник, по которому проходит электрический ток. В настоящее время практически повсеместно используется переменный ток. Электроснабжение в подавляющем большинстве случаев — трёхфазное, поэтому линия электропередачи, как правило, состоит из трёх фаз, каждая из которых может включать в себя несколько проводов. Конструктивно линии электропередачи делятся на воздушные и кабельные .
Слайд 12
Воздушные линии (ВЛ) подвешены над поверхностью земли на безопасной высоте на специальных сооружениях, называемых опорами. Как правило, провод на воздушной линии не имеет поверхностной изоляции; изоляция имеется в местах крепления к опорам. На воздушных линиях имеются системы грозозащиты . Основным достоинством воздушных линий электропередачи является их относительная дешевизна по сравнению с кабельными. Также гораздо лучше ремонтопригодность, не требуется проводить земляные работы для замены провода, ничем не затруднён визуальный контроль состояния линии.
Слайд 13
Однако, у воздушных ЛЭП имеется ряд недостатков: широкая полоса отчуждения: в окрестности ЛЭП запрещено ставить какие-либо сооружения и сажать деревья; при прохождении линии через лес, деревья по всей ширине полосы отчуждения вырубаются; незащищённость от внешнего воздействия, например, падения деревьев на линию и воровства проводов; несмотря на устройства грозозащиты , воздушные линии также страдают от ударов молнии. По причине уязвимости, на одной воздушной линии часто оборудуют две цепи: основную и резервную; эстетическая непривлекательность; это одна из причин практически повсеместного перехода на кабельный способ электропередачи в городской черте.
Слайд 14
Кабельные линии (КЛ) проводятся под землёй. Электрические кабели имеют различную конструкцию, однако можно выявить общие элементы. Сердцевиной кабеля являются три токопроводящие жилы (по числу фаз). Кабели имеют как внешнюю, так и междужильную изоляцию. Обычно в качестве изолятора выступает трансформаторное масло в жидком виде, или промасленная бумага. Токопроводящая сердцевина кабеля, как правило, защищается стальной бронёй. С внешней стороны кабель покрывается битумом. Бывают коллекторные и бесколлекторные кабельные линии. В первом случае кабель прокладывается в подземных бетонных каналах — коллекторах. Через определённые промежутки на линии оборудуются выходы на поверхность в виде люков — для удобства проникновения ремонтных бригад в коллектор. Бесколлекторные кабельные линии прокладываются непосредственно в грунте. Бесколлекторные линии существенно дешевле коллекторных при строительстве, однако их эксплуатация более затратна в связи с недоступностью кабеля
Слайд 15
Главным достоинством кабельных линий электропередачи (по сравнению с воздушными) является отсутствие широкой полосы отчуждения. При условии достаточно глубокого заложения, различные сооружения (в том числе жилые) могут строиться непосредственно над коллекторной линией. В случае бесколлекторного заложения строительство возможно в непосредственной близости от линии. Кабельные линии не портят своим видом городской пейзаж, они гораздо лучше воздушных защищены от внешнего воздействия. К недостаткам кабельных линий электропередачи можно отнести высокую стоимость строительства и последующей эксплуатации: даже в случае бесколлекторной укладки сметная стоимость погонного метра кабельной линии в разы выше, чем стоимость воздушной линии того же класса напряжения. Кабельные линии менее доступны для визуального наблюдения их состояния, что также является существенным эксплуатационным недостатком.
Слайд 16
Использование электроэнергии Электрическая энергия используется почти повсеместно. Конечно, большая часть производимой электроэнергии приходится на промышленность. Помимо этого, крупным потребителем будет являться транспорт. Многие железнодорожные линии уже давно перешли на электрическую тягу. Освещение жилищ, улиц городов, производственные и бытовые нужды сел и деревень — все это тоже является крупным потребителем электроэнергии. Огромная часть получаемой электроэнергии превращается в механическую энергию. Все механизмы, используемые в промышленности, приводятся в движение за счет электродвигателей. Потребителей электроэнергии достаточно, и находятся они повсюду. .
Слайд 17
Производится электроэнергия лишь в немногих местах. Возникает вопрос о передаче электроэнергии, причем на большие расстояния. При передаче на большие расстояния, происходит много потерь электроэнергии. Главным образом, это потери на нагрев электропроводов. Так как снизить сопротивление до приемлемого уровня практически невозможно, то приходится уменьшать силу тока. Для этого повышают напряжение. Обычно на станциях стоят повышающие генераторы, а в конце линий передач стоят понижающие трансформаторы. И уже с них энергия расходится по потребителям. Потребность в электрической энергии постоянно увеличивается. Для того чтобы соответствовать запросам на увеличение потребления есть два пути: 1. Строительство новых электростанций 2. Использование передовых технологий
Слайд 18
Спасибо за внимание!
Презентация к уроку по физике (11 класс) на тему: Производство, передача и использование электрической энергии
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Конспект урока с прзентацией. «Производство, передача и использование электрической энергии (11 класс).Урок конкретизирует представление школьников о способах передачи электроэнергии, о взаимных переходах одного вида энергии в другой.Развивает у учащихся практические навыки исследовательского характера…
Презентация по физике 11 класс «Производство,передача и использование электрической энергии»Презентация по теме «Производство,передача и использование ээлектрической энергии»содержит необходимый материал по данной теме в 11 классе…
Тест для 11 класса по физике на тему «Производство, передача и использование электрической энергии»Тест для 11 класс на тему «Производство, передача и использование электрической энергии»….
Производство, передача и использование электроэнергии 11 класс¨Главным потребителем электроэнергии является промышленность, на долю которой приходится около 70% производимой электроэнергии. Крупным…
Методическая разработка Урок-конференция «Экологические проблемы производства, передачи и потребления электрической энергии»Открытый урок-конференция посвящен проблемам электроэнергетики, проведен в группе студентов, обучающихся по специальности «Технология машиностроения»…
Конспект урока обобщения 11 класс. Теме: “Производство, передача и использование электрической энергии”. Работа в группах.производствоиспользованиепередача1.Виды генераторов2.Индукционные генераторыа) элементыб) принцип работыв) промышленные генераторы3.Типы электрических станций4.Производство различными…
Урок физики в 11 классе «Производство, передача и использование электроэнергии»Целью урока является ознакомление учащихся с видами электростанций, изучение их достоинств и недостатков….
Производство, передача и использование электроэнергии (стр. 3 из 4)
Энергия Земли пригодна не только для отопления помещений, как это происходит в Исландии, но и для получения электроэнергии. Уже давно работают электростанции, использующие горячие подземные источники. Первая такая электростанция, совсем еще маломощная, была построена в 1904 году в небольшом итальянском городке Лардерелло. Постепенно мощность электростанции росла, в строй вступали все новые агрегаты, использовались новые источники горячей воды, и в наши дни мощность станции достигла уже внушительной величины-360 тысяч киловатт.
Передача электроэнергии.
Трансформаторы.
Вы приобрели холодильник ЗИЛ. Продавец вас предупредил, что холодильник рассчитан на напряжение в сети 220 В. А у вас в доме сетевое напряжение 127 В. Безвыходное положение? Ничуть. Просто придется сделать дополнительную затрату и приобрести трансформатор.
Трансформатор — очень простое устройство, которое позволяет, как повышать, так и понижать напряжение. Преобразование переменного тока осуществляется с помощью трансформаторов. Впервые трансформаторы были использованы в 1878 г. русским ученым П. Н. Яблочковым для питания изобретенных им «электрических свечей» — нового в то время источника света. Идея П. Н. Яблочкова была развита сотрудником Московского университета И. Ф. Усагиным, сконструировавшим усовершенствованные трансформаторы.
Трансформатор состоит из замкнутого железного сердечника, на который надеты две (иногда и более) катушки с проволочными обмотками (рис. 1). Одна из обмоток, называемая первичной, подключается к источнику переменного напряжения. Вторая обмотка, к которой присоединяют «нагрузку», т. е. приборы и устройства, потребляющие электроэнергию, называется вторичной.
Рис.1 Рис.2
Схема устройства трансформатора с двумя обмотками приведена на рисунке 2, а принятое для него условное обозначение — на рис. 3.
Рис. 3.
Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. При прохождении переменного тока по первичной обмотке в железном сердечнике появляется переменный магнитный поток, который возбуждает ЭДС индукции в каждой обмотке. Причем мгновенное значение ЭДС индукции е в любом витке первичной или вторичной обмотки согласно закону Фарадея определяется формулой:
е = — Δ Ф/ Δt
Если Ф = Ф0 соsωt, то
е = ω Ф0 sinωt, или
е = E0sinωt ,
где E0= ω Ф0 — амплитуда ЭДС в одном витке.
В первичной обмотке, имеющей п1 витков, полная ЭДС индукции e1 равна п1е.
Во вторичной обмотке полная ЭДС. е2 равна п2е, где п2 — число витков этой обмотки.
Отсюда следует, что
e1 е2 = п1 п2. (1)
Сумма напряжения u1, приложенного к первичной обмотке, и ЭДС e1 должна равняться падению напряжения в первичной обмотке:
u1 + e1 = i1 R1, где R1 — активное сопротивление обмотки, а i1 — сила тока в ней. Данное уравнение непосредственно вытекает из общего уравнения. Обычно активное сопротивление обмотки мало и членом i1 R1можно пренебречь. Поэтому
u1 ≈ —e1. (2)
При разомкнутой вторичной обмотке трансформатора ток в ней не течет, и имеет место соотношение:
u2 ≈ — e