ФИЗИКА. ІІ курс. Саба қ барысында сайтынан алынған материалдар қолданылады.

Transcript

1 ФИЗИКА ІІ курс Саба қ барысында сайтынан алынған материалдар қолданылады. 1

2 Сабақты ң тақырыбы: ТРАНСФОРМАТОР ІІ курс Саба қ барысында сайтынан алынған материалдар қолданылады. 2

3 «ДОМИНО» ойыны Айнымалы ток дегеніміз не? 3

4 «ДОМИНО» ойыны Төменгі кернеуге қанша вольт қа дейінгілер жатады? 4

5 «ДОМИНО» ойыны Жоғарғы кернеуге қандай вольттарды атаймыз? 5

6 «ДОМИНО» ойыны Электр тогын қ айдан аламыз? 6

7 «ДОМИНО» ойыны Электр энергиясын механикалы қ энергияға нені ң көмегімен айналдырады? 7

8 «ДОМИНО» ойыны Ток генераторы дегеніміз не? Оны ң негізгі бөліктері мен атқаратын қызметі қ андай? 8

9 «электромагниттік индукция» құбылысын еске түсіру 9

10 Сызбаны ң қатесін тап: Тұрақты электр тогы Тұрақты Магнит өрісі Контурда тұйықталған индукциялы қ ток жүреді Айнымалы магнит өрісі Айнымалы электр тогы i N Ф t 10

11 Жаңа сабақ Жаңа материалды меңгерту. 11

12 Q = 2 Формуланы жаз I R t Р 2 >Р 1? Болуы мүмкін бе? Q қалай арттырамыз? Жүктеме Тізбекке қалай қандай өзгереді? құрал қажет? I P 2 = 2 Формуланы жаз 2 U Айнымалы ток көзі Айнымалы ток күшін тудырушы I Формуланы жаз P 1 = 1 1 U 12

13 «Түрлендіру» сөзін басқаша «Трансформациялау» деп айтамыз? «Түрлендіру» сөзін басқаша «Трансформатор» деп атаймыз 13

14 Трансформатор 14

15 Көптеген жағдайда бiр ток көзiнен әртүрлi кернеуге арналған құралдарды қоректендiру қ ажет болады. Мысалы, теледидарды 220 В-ты қ ток көзiне қосқан кезде оның iшiндегi қыздыру шамдарына 6,3 В, транзисторларғ а 1-2 В, ал электрондысәулелендiру түтiкшесiне В кернеу беру қ ажет. Кернеудi осылай қажетiмiзше көтерiп, немесе төмендету үшiн трансформаторлар деп аталатын құ ралдар пайдаланылады. Қуатты ң тұрақты дерлік мәнінде айнымалы ток кернеуіні ң ток күшімен қатар өзгеруін айнымалы токты ң трансформациясы дейді. Айнымалы токты ң трансформациясын жүзеге асыратын құрал трансформатор деп аталады. Ол электромагниттік индукция құбылысына негізделген. Трансформаторды алғаш рет 1878 жылы орыс ғалымы П.Н.Яблочков ойлап тапқан, кейін оны 1882 жылы И.Ф. Усагин жетілдірді. Қарапайым трансформатор ферромагниттi өзекшеге кигiзiлген өткiзгiштердi ң екi жақты орамдарынан тұрады 15

16 Павел Николаевич Яблочков ( ) 16

17 Иван Филиппович Усагин ( ) 17

18 Трансформаторды ң құрылысы Темір өзекше 18

19 Бiрiншi реттi орам қоректендiрушi кернеу көзiне, ал екiншi реттi орам тұтынушыларға қосылған. Оларды ң сәйкес орамдарыны ң саны n1 және n2-ге те ң. Трансформаторды ң жұмыс iстеу принципi электромагниттiк индукция құбылысына негiзделген. Бiрiншi реттi орамдар арқылы айнымалы ток өткен кезде ферромагниттiк өзекшеде айнымалы магнит ағыны пайда болады. Бұл магнит ағыны өз кезегiнде екiншi реттi орамдарды да тесiп өтетiн болғандықтан осы орамдарда индукциялы қ ЭҚК-iн туғызады. Егер екiншi реттi орамдар тұтынушыларға қосылған болса, онда бұл тiзбектен де айнымалы ток өтедi. Ал бұл айнымалы ток өзекшеде қайтадан өзiнi ң айнымалы магнит ағынын туғызады. Екiншi орамдарды ң туғызған магнит ағыны өзекшедегi толы қ магнит ағынын кемiтедi, бұл өз кезегiнде бiрiншi реттi орамдардағы өздiк индукция ЭҚК-iнi ң кемуiне алып келедi. Өздiк индукция ЭҚК-iнi ң кемуiнен бiрiншi реттi тiзбекте ток арта бастайды да, қоректендiрушi кернеудi ң мәнi өздiк индукция ЭҚК-iне теңескенде жүйеде тепе-теңдiк орнайды. Орамдар саныны ң бiр-бiрiне қатынасын 19

20 трансформациялау коэффициентi деп атайды. К>1 болғанда трансформаторлар төмендеткiш, ал K<1 болса жоғарылатқыш трансформаторлар болып табылады. Бiрiншi және екiншi орамдардағы ток күшi, кернеу мен орам сандарыны ң арасында мынадай байланыс бар Энергияны ң сақталу заңына сәйкес Р2=P1-Pор-Pөз мұндағы Р2=I2U2cosφ2 екiншi тiзбектен тұтынушылар пайдаланатын қуат, Р1 =I1U1cosφ1 бiрiншi тiзбекке қоректену көзiнен берiлетiн қуат, ал Рор=I12r1+I22r2 актив кедергiлерi r1 және r2 ге те ң орамдардағы қуат шығыны да, Рөз ферромагниттiк өзекшенi ң магниттелуiмен байланысты қуат шығыны. 20

21 Трансформаторды ң жұмыс принципі Айнымалы ток көзі жүктеме II I Трансформаторды ң пайдалы әсер коэффициентi (ПӘК) 21

22 Айнымалы ток көзі жүктеме II I ЭҚК катушкаға әсер етуі; Екі катушканы ң орам саны бірдей бол ғ трансформаор кернеуіні ң өзгеруі; анда, 22

23 Трансформаторды ң түзілуі жүктеме N 2 N 1 Айнымалы ток көзі 23

24 Бүгiнгi күннi ң технологиялары ПӘК-i 97-98% болатын трансформаторлар жасауға мүмкiндiк бередi. Трансформаторларды ң электр энергиясын тасымалдаудағы ролi ерекше. Электр энергиясын қашы қ аралықтарға тасымалдау күрделi ғылыми-техникалы қ мәселе болып табылады. Бұл жердегi негiзгi мәселе энергия шығынымен байланысты. Өткiзгiштердi ң қызуынан болатын энергия шығыны Джоуль-Ленц заңына сәйкес тiзбектегi ток күшiнi ң квадратына пропорционал, яғни Q=I2Rt. Олай болса, тасымалдау кезiндегi бос шығынды азайту үшiн тасымалданатын қуатты кемiтпестен, ток күшiн мүмкiндiгiнше азайту қажет. Оны ң бiрден-бiр жолы кернеудi ң шамасын аса жоғары, жүздеген мы ң вольт қа көтеру. Жоғарғы вольтты электр тасымалдау жүйелерiнi ң болуы осымен байланысты. Электр энергиясын өндiретiн жерде кернеудi трансформаторларды ң көмегiмен мы ң вольт қа дейiн жоғарылатады да, тасымалдап жеткiзген со ң энергияны тұтынатын жерде керiсiнше өндiрiстiк 220 вольт қа дейiн кемiтедi. 24

25 Трансформаторды ң мінездемесін дәптерге жазып алыңдар: U 1, U 2 бірінші және екінші жүктемені ң электр кернеуі. I 1, I 2 бірінші және екінші жүктемені ң ток күші N 1, N 2 бірінші және екінші жүктемені ң орама саны k трансформация коэффициенті k U 1 N 1 I 2 U 2 N 2 I 1 25

26 Трансформаторды ң ПӘК-і Р 1 и Р 2 бірінші және екінші жүктемені ң қуат күші η Пайдалы әсер коэффициенті 2 Р Р 1 I I 2 1 U U

27 Трансформаторды ң ПӘК-і Бүгiнгi күннi ң технологиялары ПӘК-i 97-98% болатын трансформаторлар жасауға мү мкiндiк бередi I U I U I U

28 Трансформаторды ң сызбалы қ белгісі 28

29 Трансформаторды ң түрлері 29

30 Бекіту сұрақтары: Трансформатор не үшін қажет? Трансформатор құрылысы? Трансформаторды ң шартты белгісі? Трансформация коэффициентіні ң формуласы? Төмендеткіш және жоғарылатқыш трансформатор дегеніміз не? 30

31 ЕСЕП ШЫҒАРУ 976(Р) Трансформатор кернеуді 220 дан 660 В-қа дейін арттырады, оны ң бірінші реттік орамасы 840 орамнан тұрады. Трансформация коэффициенті қандай? Екінші реттік орамада қанша орам бар? Қай орамдағы өткізгішті ң қимасы арты қ? 979(Р) Трансформатор төмендеуі 120 В болғанда 20 А ток береді. Алғашқ ы кернеуі В-қа те ң. Онда бірінші жүктемені ң ПӘК 90 % болса, трансформаторды ң бастапқы ток күші мен кіріс-шығыс қуаты неге те ң? 31

32 «ТРАНСФОРМАТОР» сөзжұмбағын құрастыру БАҒАЛАУ Үй тапсырмасы Трансформатор тақырыбын оқып келу. Оқулықтан есепті шығарып келу. П.Н.Яблочков пен И.Ф.Усагин туралы реферат жазу. Тақырыпты ң бақылау сұрақтарына жауап беру. 32