урок Переменный электрический ток и его основные характеристики. Активное сопротивление в цепи переменного тока. Конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного тока.

Сынып
Класс: 11

№ 8 сабаK
ТаKырып
Тема: Переменный электрический ток и его основные характеристики. Активное сопротивление в цепи переменного тока. Конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного тока.

ОKиту мен т‰рбиелеудін міндеттері
Учебно-воспитательные задачи:
1. Дать понятие о переменном токе, как вынужденных колебаниях в электрической цепи. Мгновенные, амплитудные и действующие значения силы тока и напряжения.решить ряд задач на нахождение неизвестных величин. Дать понятие о емкостном и индуктивном сопротивлениях. Графики колебаний силы тока и напряжения в цепях. Решить ряд задач с применением основных формул.
2 Содействовать развитию памяти, сообразительности, внимательности, наблюдательности, самостоятельности при решении задач, аккуратности в оформлении решения, умению разбираться в схемах.;
3. Воспитанию настойчивости в преодолении трудностей.
Кaрал - жабдыKтар, к™рнеKті к_ралдар:
Оборудование, наглядные пособия: задания для самостоятельной работы
ТСО: интерактивная доска.

СабаK т_рі:
Тип урока: изучение новой темы

СабаK барысы
Ход урока:
Оргмомент.
Актуализация знаний.
Повторение основных понятий.
Изучение новой темы.
Если напряженность электрического поля изменяется, то ток будет переменным.
Вынужденные колебания свободных заряженных частиц в проводнике называют переменным током.
Сила тока и напряжение изменяются по синусоидальному закону. Гармонические изменения напряжения на концах цепи вызывают такие же изменения напряженности электрического поля внутри проводников. А электрический ток возникает именно благодаря этому полю. Которое вызывает упорядоченное движение электронов. Если изменяется напряженность электрического поля проводника, то меняется соответственно и сила тока.
Изменения напряженности поля распространяются не мгновенно, а со скоростью света. Мгновенные значения силы тока во всех сечениях цепи переменного тока практически одинаковы. Такой ток называют квазистационарным. Ii=13 EMBED Equation.3 1415
Переменное напряжение создается генераторами переменного тока. Они основаны на явлении электромагнитной индукции.
Рассматриваем схему генератора.
Ф=ВS cos 13 EMBED Equation.3 1415. Ф=ВS cos 13 EMBED Equation.3 1415.
Переменный ток в обычной квартире, применяемый на заводах и фабриках представляет собой вынужденные электрические колебания. Эти колебания легко обнаружить с помощью осциллографа.
Тогда временная развертка будет представлять собой синусоиду. Частота колебаний напряжения в цепи равна 50 Гц. на протяжении 1 с ток в 50 раз меняет своё направление.

E = BS wsin tw
Где Е- мгновенное значение ЭДС; ВS амплитуда ЭДС.

Колебания силы тока и напряжения в цепи с переменным током не совпадают по фазе:
I = Im sin wt
U = Um sin (wt + l)
Величина l – разность (сдвиг) фаз между колебаниями тока и напряжения.

Переменное напряжение в гнездах розетки осветительной сети создается генераторами на электростанциях. Проволочную рамку , вращающуюся в постоянном магнитном поле, можно рассматривать как простейшую модели генератора переменного тока. Поток магнитной индукции , пронизывающий проволочную рамку площадью поперечного сечения S пропорционален косинусу угла между нормалью к рамке и вектору магнитной индукции.
При вращении рамки с постоянной угловой скоростью угол увеличивается прямо пропорционально времени. Поэтому поток магнитной индукции меняется гармонически.
Если напряжение на концах цепи меняется по гармоническому закону, то напряженность электрического поля внутри проводников будет также меняться гармонически. Эти гармонические изменения напряженности поля вызовут гармонические колебания скорости упорядоченного движения заряженных частиц и, следовательно, гармонические колебания тока.



Приложим переменное напряжение u=Umcos13 EMBED Equation.3 1415t конденсатору емкостью С. Тогда конденсатор будет все время перезаряжаться, и в цепи потечет ток. Если в цепь последовательно с конденсатором подсоединить лампу накаливания, при большой емкости конденсатора она загорится. Напряжение на конденсаторе связано с его емкостью соотношением u=13 EMBED Equation.3 1415, где q- заряд на обкладках конденсатора. q=Um Сcos13 EMBED Equation.3 1415.
i= q/= - UmC13 EMBED Equation.3 1415sin13 EMBED Equation.3 1415= UmC13 EMBED Equation.3 1415sin(cos13 EMBED Equation.3 1415)13 EMBED Equation.3 1415
Im= UmC13 EMBED Equation.3 1415


i= Im cos(13 EMBED Equation.3 1415)
сравнив это уравнение с уравнением напряжения U=Umcos13 EMBED Equation.3 1415, приложенного к конденсатору, приходим к выводу, что колебания силы тока опережают колебания напряжения на конденсаторе на 13 EMBED Equation.3 1415,
13 EMBED Equation.3 1415- емкостное сопротивление. Im=13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
При постоянном значении амплитуды напряжения в цепи переменного тока амплитуда силы тока возрастает с ростом частоты 13 EMBED Equation.3 1415

Катушка индуктивности в цепи переменного тока.
Индуктивность в цепи переменного тока создает дополнительное сопротивление. Объяснить это можно явлением самоиндукции. пример рис. 2.10, 2.11.
Благодаря явлению самоиндукции сила тока в цепи в обоих случаях нарастает медленно.
Рис 2.13.
Рассмотрим цепь переменного тока только из катушки индуктивности.
ЭДС самоиндукции: еis= -L13 EMBED Equation.3 1415= -Li
i= Imsin13 EMBED Equation.3 1415
еis= --Li= -13 EMBED Equation.3 1415m cos13 EMBED Equation.3 1415
u= - еis
u= cos13 EMBED Equation.3 1415= 13 EMBED Equation.3 1415m sin (13 EMBED Equation.3 1415)= Um sin (13 EMBED Equation.3 1415)
Um=13 EMBED Equation.3 1415m – амплитуда напряжения.
Колебания силы тока на катушке отстают по фазе от колебаний напряжения на 13 EMBED Equation.3 1415 (ЕНТ)
Амплитуда силы тока в катушке: Im=13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415закон Ома для цепи переменного тока с идеальной катушкой индуктивности.
13 EMBED Equation.3 1415- индуктивное сопротивление катушки
ХL= 13 EMBED Equation.3 1415
I=13 EMBED Equation.3 1415
Колебания напряжения опережают колебания силы тока по фазе на 13 EMBED Equation.3 1415(ЕНТ)
Закрепление.
Самостоятельно решают задачи стр. 36 (2.3.1.-2.3.2.)
Стр. 39(2.4.1.-2.4.2.)
5. итог . §2.3-2.4. №2.3.3,2.4.3.

Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native