Розв’язування задач.

Мета.

Навчальна. Відпрацювати навички розв’язування задач на передачу та використання енергії змінного струму та роботу трансформаторів.

Розвиваюча. Розвивати логічне та алгоритмічне мислення.

Виховна. Виховувати культуру оформлення розрахункових задач.

Тип уроку. Формування знань, умінь, навичок.

Дидактичні матеріали:

• Підручник. Фізика 11 кл. Рівень стандарту:/ Бар'яхтар В.Г., Довгий С.О.

План

1. Організаційний момент. Актуалізація опорних знань.
2. Вчимося розв’язувати задачі.
3. Запитання до уроку.
4. Домашнє завдання.
5. Перевір себе.
6. Для допитливих.

Хід уроку

1. Організаційний момент. Актуалізація опорних знань.

Перевірка домашнього завдання.

2. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 42.1. Первинна обмотка трансформатора, яка містить 1500 витків дроту, підключена до кола змінного струму напругою 220 В. Визначте кількість витків у вторинній обмотці трансформатора, якщо вона має живити коло напругою 6,3 В за сили струму 1,5 А. Навантаження активне, опір вторинної обмотки - 0,2 Ом. Опором первинної обмотки нехтуйте.

Задача 42.2. Коефіцієнт трансформації підвищувального трансформатора дорівнює 0,4. Вторинна обмотка має опір 2 Ом, а опір споживача, увімкненого у вторинне коло, становить 86 Ом. Первинна обмотка перебуває під напругою 88 В. Визначте напругу на навантаженні, силу струму у первинній обмотці та ККД трансформатора. Спадом напруги на первинній обмотці знехтуйте.

Задача 42.3. Трансформатор з коефіцієнтом трансформації 10 знижує напругу з 10000 В до 800 В. Який струм протікає по вторинній обмотці, якщо її опір 2 Ом?

Задача 42.4. Двопровідна ЛЕП завдовжки 200 км перебуває під напругою 400 кВ і розрахована на передавання потужності 200 МВт. ККД лінії дорівнює 97%. Яка маса алюмінієвих проводів ЛЕП? Густина алюмінію - 2700 кг/м3, питомий опір алюмінію - 2,8·10-8 Ом·м.

Задача 42.5. Електроенергію від електростанції потужністю 62 кВт передають за допомогою лінії з опором 5 Ом. Визначити втрату напруги і потужності в лінійних проводах та коефіцієнт корисної дії передачі енергії у разі, коли передача здійснюється за напруги на електростанції: 1)  620 В; 2)  6200 В.

Задача 42.6. Від джерела постійного струму з напругою 10 кВ, отримують потужність 5 МВт у мережі. Втрата напруги в лінії електропередачі, яка складається з двох дротів, становить 500 В. Розрахувати відстань, на яку передають електроенергію за цих умов. Уважайте, що площа поперечного перерізу алюмінієвого дроту дорівнює 14·10-5 м2, питомий опір алюмінію становить 1,8·10-8 Ом·м. Відповідь запишіть у кілометрах (км).

3. Запитання до уроку.

Запитання 42.1. Як змінюються втрати напруги в лінії електропередачі в разі підвищення напруги в ній?

Запитання 42.2. Як змінюються втрати потужності в лінії електропередачі в разі підвищення напруги в ній?

Запитання 42.3. Що таке коефіцієнт корисної дії лінії електропередачі?

4. Домашнє завдання.

Підручник: § 21 - повторити.

Задача 42.7. У режимі холостого ходу трансформатор підвищує напругу від 220 до 11000 В. Первинна обмотка трансформатора містить 40 витків. Втрати енергії  в трансформаторі не враховуйте. Визначте коефіцієнт трансформації та кількість витків у вторинній обмотці трансформатора. (В. 0,02; 2000)

Задача 42.8. Сила струму в первинній обмотці трансформатора 0,5 А напруга на її кінцях 220 В. Напруга на кінцях вторинної обмотки 9,5 В, а сила струму в ній 11 А. Визначте ККД трансформатора. (В. 95%)

Задача 42.9. По ЛЕП передається потужність 500 кВт під напругою 20 кВ. Який ККД лінії, якщо її опір - 5 Ом? (В. 99%)

Усне опитування по запитаннях до уроку.

Готуємося до самостійної роботи: “Передача електроенергії. Трансформатори” (Уроки 41-42)

5. Перевір себе.

Задача 42.1.С. Обмотки котушок понижувального трансформатора містять 150 і 60 витків проводу відповідно. Яку напругу знімають із вторинної обмотки, якщо трансформатор увімкнений у мережу з напругою 220 В?

Задача 42.2.С. Чому рівний ККД трансформатора, якщо загальні втрати становлять 2% від потужності, споживаним навантаженням? (В. 98%)

Задача 42.3.В. Трансформатор із коефіцієнтом трансформації 5 приєднаний до мережі змінного струму напругою 220 В. Визначте опір вторинної обмотки трансформатора, якщо напруга на ній дорівнює 42 В, а сила струму - 4 А. Опором первинної обмотки знехтуйте. (В. )

Задача 42.4.В. Визначити струми в обмотках автотрансформатора, якщо струм навантаження 5 А, а число витків первинної обмотки у два рази більше, ніж вторинної.

Задача 42.5.В. Трансформатор підключили до лінії електропередачі напругою U1=6000 В. Визначити коефіцієнт трансформації трансформатора й число витків первинної обмотки, якщо число витків вторинної обмотки N2 =300, а напруга в режимі холостого ходу на вторинній обмотці U2 =400 В.

6. Для допитливих.