Использование переменного электрического тока. Решение задач - ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ - КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

В начале урока (не более 10 мин) следует краткое рассмотрение нового материала, при этом главное внимание уделяется схеме преобразования энергии (рис. 4.30, 4.31 учебника). Эффективнее всего, работая с учебником, эту схему конкретизировать и занести в тетради. Например, уточняется, что потери при передаче электроэнергии достигают 3—5%, а КПД потребителей колеблется в больших пределах — 10—90%. Важно обратить внимание школьников на то, что механизм передачи энергии по проводам заключается в существовании и распространении электромагнитного поля. Вот почему даже на громадные расстояния электроэнергия передаётся практически мгновенно. Вопросы для организации беседы: почему существует проблема передачи электроэнергии на большие расстояния? Почему в энергосистеме необходимо использовать целую систему трансформаторов разной мощности и разного напряжения? Почему стремятся строить единые системы электроснабжения территорий? Каковы особенности электроэнергии? Возможно ли создание единой энергосистемы из генераторов, которые производят переменный электрический ток разной частоты? Почему не получают и не используют переменный электрический ток частотой, скажем, 5 Гц? Почему для современных энергосистем так важен трансформатор? Каков принцип его действия? Каковы основные характеристики трансформатора? Есть ли у вас дома трансформаторы напряжения?

Вторая часть урока отводится на самостоятельную работу. Ниже для выбора предлагаем вопросы и задачи.

Вопросы: изменится ли накал лампочки, соединённой в цепи переменного тока последовательно с конденсатором, если закоротить конденсатор? Как поведёт себя трансформатор, если ошибочно вместо переменного к нему подключили постоянный электрический ток?

Задачи.

1. Определите частоту собственных электромагнитных колебаний контура, если индуктивность катушки 1 мГн, а ёмкость конденсатора 100 нФ.

2. Сила тока в первичной обмотке трансформатора равна 0,2 А, а напряжение равно 220 В. Чему равны напряжение и сила тока во вторичной обмотке, если коэффициент трансформации равен 0,1?

3. Дайте определение автоколебаний, с помощью блок-схемы покажите преобразования энергии в такой колебательной системе и изобразите график колебаний силы тока в этой системе.

4. Резонанс в колебательном контуре наступает при частоте внешних колебаний 10 МГц. Определите индуктивность катушки, если электроёмкость конденсатора равна 50 пФ.

5. Трансформатор повышает напряжение от 220 до 660 В. Сколько витков содержит вторичная обмотка, если в первичной 840 витков? В какой из обмоток и почему использован провод большего сечения?

6. Изобразите график колебаний напряжения на конденсаторе в закрытом колебательном контуре. Почему реально электромагнитные колебания в закрытом колебательном контуре затухают?

Домашнее задание: § 28* (3, 4); упр. на с. 115 (3); индивидуально — П., № 672, 673. Индивидуально: построить график суточного потребления электроэнергии в квартире (где живёт сам ученик); определить, какое количество электроэнергии в течение года может оказаться неучтённым, если погрешность квартирного электросчётчика 2,5%.