22
Цепи переменного тока Урок изучения новой темы в 11 классе Учитель физики Черняева Елена Владимировна

цепи переменного тока открытый урок

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Для изучения темы в 11 классе

Citation preview

Page 1: цепи переменного тока открытый урок

Цепи переменного

тока

Урок изучения новой темы в 11 классе

Учитель физики Черняева Елена Владимировна

Page 2: цепи переменного тока открытый урок

НАГРУЗКА В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

РЕАКТИВНАЯ

Индуктивная Емкостная

АКТИВНАЯ

Page 3: цепи переменного тока открытый урок

Электрические устройства, преобразующие электрическую энергию во внутреннюю, называются

АКТИВНЫМИ СОПРОТИВЛЕНИЯМИ

Активная нагрузка в цепи переменного тока

15 Ом

Page 4: цепи переменного тока открытый урок

От чего зависит активное сопротивление проводника?

Page 5: цепи переменного тока открытый урок

Цепь переменного тока с активным сопротивлением

iu

0 iImR UmR

𝑹=𝑼𝒎𝑹

𝑰𝒎𝑹

0

Page 6: цепи переменного тока открытый урок

Напряжение и сила тока в цепи с активным сопротивлением

Мгновенное значение напряжения

Мгновенное значение силы тока

Что это?

𝑅𝑎=𝑈𝑚

𝐼𝑚Активное сопротивление

Page 7: цепи переменного тока открытый урок

Мощность тока в цепи с активным сопротивлением

1. На том же рисунке построить зависимость мощности тока и получить формулу для расчета средней мощности цепи с активным сопротивлением.

2. Сделайте вывод о мощности цепи с резистором.

𝑃=12𝐼𝑚

𝑈𝑚

Page 8: цепи переменного тока открытый урок

Электрические устройства, НЕ преобразующие электрическую энергию во внутреннюю, обладают

РЕАКТИВНЫМИ СОПРОТИВЛЕНИЯМИ

Реактивные нагрузки в цепи переменного тока

Конденсаторы

Катушки индуктивности

Page 9: цепи переменного тока открытый урок

Реактивное сопротивление конденсатора называется ЕМКОСТНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ

𝓔=

Конденсатор в цепи переменного тока

Page 10: цепи переменного тока открытый урок

Напряжение и сила тока в цепи с емкостным сопротивлением

Мгновенное значение напряжения

Мгновенное значение силы тока

𝑞=𝐶𝑢=𝐶𝑈𝑚cos𝜔𝑡 ,

𝑢=𝑈𝑚cos𝜔𝑡

𝑖=𝑑𝑞𝑑𝑡

=−𝐶𝑈𝑚𝜔 ∙ sin𝜔𝑡=𝐶𝑈𝑚𝜔 ∙cos (𝜔𝑡+𝜋2 )

𝑋𝐶=𝑈𝑚

𝐼𝑚= 1𝜔𝐶

Что это?

Емкостное сопротивление

Page 11: цепи переменного тока открытый урок

iu

0 iImC

UmC

Законы изменения силы тока и напряжения

i, u

t0

UmC

ImC

Page 12: цепи переменного тока открытый урок

Зависимость мгновенной мощности на конденсаторе от времени

p=𝑖𝑢=−0,5 𝐼𝑚𝑈𝑚 sin 2𝜔𝑡

1. Определите амплитудное и среднее значение мощности,

2. Сделайте вывод о мощности в цепях с конденсатором

Page 13: цепи переменного тока открытый урок

Реактивное сопротивление катушки называется ИНДУКТИВНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ

𝓔=

Катушка в цепи переменного тока

Page 14: цепи переменного тока открытый урок

Напряжение и сила тока в цепи с индуктивным сопротивлением

Мгновенное значение силы тока

Мгновенное значение напряжения

𝑋𝐿=𝑈𝑚

𝐼𝑚=𝐿𝜔

Что это?

Индуктивное сопротивление

Page 15: цепи переменного тока открытый урок

Законы изменения силы тока и напряжения

0 iImL

UmL

i

ui,u

Um

Im

𝝅𝟐

𝝋0

Page 16: цепи переменного тока открытый урок

Зависимость мгновенной мощности на катушке от времени

p=𝑖𝑢=0,5 𝐼𝑚𝑈𝑚 sin 2𝜔𝑡

1.Определите амплитудное и среднее значение мощности,

2. Сделайте вывод о мощности в цепи с катушкой

Page 17: цепи переменного тока открытый урок

Все устройства в цепи переменного тока

Page 18: цепи переменного тока открытый урок

Сила тока и напряжение в цепи переменного тока

– сдвиг фаз между колебаниями силы тока и напряжения в цепи

Page 19: цепи переменного тока открытый урок

Полное сопротивление (импеданс) цепи переменного тока

0 iIm

UR

UCUmUL Um (UL –UC )

=

Что это?

Импеданс цепи

Page 20: цепи переменного тока открытый урок

Мощность в цепи переменного тока

Действующие значения силы тока и напряжения в раз меньше амплитудных

значений

𝑢=𝑈𝑚cos𝜔𝑡 𝑖=𝐼𝑚cos (𝜔𝑡+𝜑 )p=𝑖𝑢

p=𝑖𝑢= 𝐼𝑚𝑈𝑚cos𝜔𝑡 ∙cos (𝜔𝑡+𝜑 )=¿¿

¿𝐼𝑚𝑈𝑚cos𝜑

2=𝐼𝑚√2∙𝑈𝑚

√2cos𝜑=𝐼𝑈 cos𝜑

Page 21: цепи переменного тока открытый урок

Выводывыделяемая мощность максимальна. В этом случае активное сопротивление энергию, получаемую от сети полностью превращает во внутреннюю энергию, обратно в сеть энергия не возвращается. конденсатор энергию , получаемую от сети , полностью превращает в энергию электрического поля конденсатора, затем эта энергия обратно полностью возвращается в сеть , во внутреннюю энергию не переходит.катушка индуктивности энергию , получаемую от сети , полностью превращает в энергию магнитного поля вокруг катушки , затем эта энергия обратно полностью возвращается в сеть , во внутреннюю энергия не переходит.

мощность ( выделяемое тепло ) будет меньше максимальной. Активное сопротивление только часть энергии ,получаемое от сети, превращает во внутреннюю энергию, конденсатор и катушка индуктивности энергию обратно возвращают в сеть.

Page 22: цепи переменного тока открытый урок

Домашнее задание1. Повторить изученный материал.2. Скачать таблицу (форму), ссылка на которую

расположена в моем блоге.3. Заполнить таблицу (форму), сохранив ее в

своем аккаунте.4. Открыть доступ к файлу.5. В комментариях к заданию выложить ссылку

на вашу работу.