Elektros energijos perdavimas ir gamyba pamokos planas

Tvirtinu: mokytojas………

Išplėstinis pamokos planas

Data:………..

Tema: Elektros energijos perdavimas ir gamyba

Tipas: mišrus.

Tikslai: a) supažindinti su kintamosios srovės generatoriaus veikimo principu;

b) paaiškinti transformatoriaus sandarą ir veikimo principą;

c) apibūdinti elektros energijos perdavimo ypatumus.

Metodai: a) pasakojimas, aiškinimas, pokalbis;

b) darbas su vadovėliu, užduočių nagrinėjimas.

Pamokos situacija.

Išeita: Kintamoji elektros srovė.

Užduota: Kintamoji elektros srovė.

Užduodama: “Elektros energijos gamyba, perdavimas ir panaudojimas”

Pamokos eiga

Skiriamas

laikas Mokytojo veikla Mokinių veikla

30 min.

10 min.

I. Naujos pamokos aiškinimas

Elektros energijos generavimas

Pažymime, kad elektros srovė gamina generatoriai – įrenginiai, kurie vienos ar kitos rūšies energiją paverčia eelektros energija. Prie generatorių priskiriami galvaniniai elementai, elektrostatinės mašinos, termobaterijos, saulės baterijos ir t.t. Sėkmingai kuriami magnetiniai hidrodinaminiai generatoriai (MHD generatoriai), kurie magnetiniame lauke judančių įkatintų jonizuotų dujų (plazmos) mechaninę energiją paverčia elektros energija.

Dabar svarbiausią reikšmę turi elektromechaniniai indukciniai kintamosios srovės generatoriai.

Kintamosios srovės generatorius

Jis sudarytas iš elektromagneto arba nuolatinio magneto, sukuriančio magnetinį lauką ir apvijos, kurioje indukuojasi kintamoji evj (nagrinėtame generatoriaus modelyje tai besisukantys rėmeliai). Kadangi evj, indukuotos nuosekliai sujungtose vijose, sudedamos, tai indukcinės evj amplitudė rėmeliuose yra proporcinga vijų sskaičiui. Ji proporcinga taip pat kiekvieną viją kertančio kintamojo magnetinio srauto amplitudei

m = BS.

Transformatorius

Transformatoriaus paskirtis

Transformatoriumi keičiant tam tikro dažnio kintamąją srovę, įtampa padidinama arba sumažinama keletą kartų, o galia beveik neprarandama.

Transformatoriaus konstrukcija

Transformatorius sudarytas iš uždaros plieninės šerdies, ant kurios uužmaunamos dvi ritės su apvijomis. Viena tų apvijų, vadinama pirmine, jungiama prie kintamosios įtampos šaltinio. Prie kitos – antrinės – jungiama “apkrova”, t.y. prietaisai ir įrenginiai, vartojantys elektros energiją.

Transformatoriaus veikimas tuščiąja eiga

Aiškiname, kad transformatoriaus veikimas pagrįstas elektromagnetinės indukcijos reiškiniu. Pirminė apvija tekanti kintamoji srovė sukuria šerdyje kintamąjį magnetinį srautą, kuris kiekvienoje apvijoje indukuoja evj.

Bet kurioje pirminės ar antrinės apvijos vijoje indukuotos evj momentinė vertė e yra vienoda. Pagal Faradėjaus dėsnį ji nusakoma formule

e= – ’

čia ’ – magnetinės indukcijos srauto išvestinė laiko atžvilgiu. Kai  = mcost,

tai

’ = – m sin t

Vadinasi

e = m sin t;

Dydis K vadinamas transformacijos koeficientu. Kai K>1, transformatorius vadinamas žeminimo, kai K<1 – aukštinimo transformatoriumi.

Apkrauto transformatoriaus veikimas

Jeigu prie antrinės apvijos galų pprijungsime elektros energiją vartojančią grandinę, arba kaip sakoma, apkrausime transformatorių, srovės stiprumas antrinėje grandinėje jau nebebus lygus nuliui. Srovės galia pirminėje grandinėje apytiksliai lygi tos srovės galiai antrinėje grandinėje:

U1 I1  U2 I2

Iš čia

Vadinasi, kiek kartų transformatorius paaukština įtampą, tiek pat kartų sumažėja srovės stiprumas (ir atvirkščiai).

Elektros energijos gamyba ir panaudojimas

Akcentuojame ir paaiškiname, kokie yra elektrinių tipai. Šiluminėse elektrinėse (ŠE) energijos šaltinis yra kuras: anglys, dujos, nafta, mazutas, degieji skalūnai.

Hidroelektrinėse (HE) generatorių rotoriams sukti panaudojama vandens potencinė energija. <

Vis daugiau elektros energijos tiekia Atominės elektrinės (AE).

Elektros energijos perdavimas

Mokiniams pasakojame, kad elektros energiją tenka perduoti dideliais atstumais, o tai visuomet nuostuolinga. Juk srovė, tekėdama elektros perdavimo linijomis, šildo laidus. Pagal Džaulio ir Lenco dėsnį linijos laidams šildyti eikvojama energija

Q = I2Rt;

čia R – linijos laidų varža. Labai ilga linija perduoti energiją ekonomiškai nenaudinga. Sumažinti linijos laidų varžą labai sunku. Todėl tenka mažinti srovės stiprumą.

Kadangi elektros srovės galia proporcinga srovės stiprumo ir įtampos sandaugai, galią galima išsaugoti padidinus įtampą perdavimo linijoje.

1) Sprendžiamas uždavinyno

1014 uždavinys

Rasti Duota

K ?

N2 ? N1 = 840

U1 = 220 V

U2 = 660 V

Sprendimas

K =

N2 = = = 2520;

1) Didesnio skerspjūvio pirmosios.

Mokiniai užsirašo.

Stebi.

Pasižymi sąsiuviniuose.

Pasižymi.