Физика. 11 класс

Урок 9. Конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного электрического тока

Переменный электрический ток

Конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного электрического тока

Необходимо запомнить

ВАЖНО!

Переменное напряжение в осветительной сети создается генераторами на электростанциях. Простейшей моделью генератора является прямоугольная рамка, вращающаяся в магнитном поле. Магнитный поток, пронизывающий рамку меняется по гармоническому закону:

$BSN \cos \alpha$, где $\alpha = \omega  t$

N – число витков.

ЭДС индукции в рамке равна:

$e=-{Ф}'=BSN \omega \sin \omega t$, $E_m=BSN \omega$,

При подключении рамки к электрической цепи возникает переменный ток.

Для передачи электроэнергии используют трансформаторы.

$\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}$ , $k=\frac{U_1}{U_2}$.

k – коэффициент трансформации.

$U_1$ и $U_2$ – напряжения на первичной и на вторичной обмотке.

$N_1$ и $N_2$ – число витков в первичной и во вторичной обмотке трансформатора.

Если $ k < 1$ – трансформатор повышающий,

$ k > 1$ – трансформатор понижающий.

КПД трансформатора равен отношению мощности в нагрузке к мощности, подаваемой из сети на первичную обмотку:

$\eta= \frac{P_2}{P_1}100%$

Катушка индуктивности и конденсатор, включённые в цепь переменного тока, оказывают влияние на силу тока в цепи. Их сопротивление называют реактивным.

Если в колебательную систему включить источник энергии, действующий периодически, то возникают автоколебания.

Решение задачи на параметры переменного электрического тока

Типы электростанций и передача электроэнергии

Существует два основных типа электростанций: 

1. Тепловые.

2. Гидравлические.

В тепловых электростанциях в качестве источника энергии используется топливо: уголь, газ, нефть, горючие сланцы, мазут. Ротор приводится во вращение паровыми газовыми турбинами. Самыми экономичными являются тепловые паротурбинные электростанции (ТЭС). Их максимальный КПД достигает 70 %. Это с учётом того, что отработанный пар используется на промышленных предприятиях. 

На гидроэлектростанциях для вращения ротора используется потенциальная энергия воды. С помощью гидравлических турбин приводится во вращение ротор. Мощность станции зависит от напора и массы воды, проходящей через турбину.

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 напряжение генераторы, а в конце линий передач стоят понижающие трансформаторы.

Предметы

По алфавиту По предметным областям

Классы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
angle-skew-bottom mix-copy next-copy-2 no-copy step-1 step-2 step-3 step-4 step-5 step-6 step-6