Presentación sobre el tema: Corriente eléctrica alterna. Presentación Conferencia No.6 Corriente alterna Presentación sobre física corriente eléctrica alterna 11
por eso prácticamente no se utilizan. Por el contrario, las oscilaciones forzadas no amortiguadas tienen una gran importancia práctica. Las oscilaciones eléctricas forzadas aparecen cuando hay una fuerza electromotriz periódica en el circuito. Lámparas eléctricas en nuestros apartamentos y en la calle, un refrigerador y una aspiradora, un televisor y una grabadora: todos funcionan con la energía de vibraciones electromagnéticas. El funcionamiento de los motores eléctricos que accionan máquinas en fábricas y fábricas, propulsan locomotoras eléctricas, etc. se basa en el uso de oscilaciones electromagnéticas. En todos estos ejemplos estamos hablando del uso de uno de los tipos de oscilaciones electromagnéticas: la corriente eléctrica alterna. La corriente variable es una corriente que cambia periódicamente en magnitud y dirección. La corriente eléctrica alterna en los circuitos eléctricos de energía es el resultado de la excitación de oscilaciones electromagnéticas forzadas en ellos, que son creadas por un generador de corriente alterna.
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Corriente eléctrica alterna Autor de la presentación: profesora de física Svetlana Egorovna Ryazina GBOU RM SPO (SSUZ) “Saransk College of Food and Processing Industry”Diapositiva 2
Hoy en la lección: Corriente eléctrica alterna. Resistencia en un circuito de CA. Valores efectivos de tensión y corriente. Energía en el circuito de CA.
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¿Cómo viviría nuestro planeta, cómo viviría la gente en él sin calor, imanes, luz y rayos eléctricos? Adam Mickiewicz
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Pelador de patatas, máquina de limpieza, picadora de carne eléctrica, mezcladora de masa, rebanadora de pan
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Una corriente eléctrica cuya magnitud y dirección cambia con el tiempo se llama alterna. La corriente eléctrica alterna es oscilaciones electromagnéticas forzadas.
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La corriente alterna puede ocurrir cuando hay una fem alterna en el circuito. La obtención de una FEM alterna en un circuito se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética. Para ello, el marco conductor se gira uniformemente con una velocidad angular ω en un campo magnético uniforme. En este caso, el valor del ángulo α entre la normal al marco y el vector de inducción magnética estará determinado por la expresión: Obtención de la fem variable En consecuencia, la magnitud del flujo magnético que penetra en el marco cambiará con el tiempo según la ley armónica:
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Según la ley de Faraday, cuando cambia el flujo de inducción magnética que pasa a través de un circuito, se produce una fem inducida en el circuito. Utilizando el concepto de derivada, aclaramos la fórmula de la ley de la inducción electromagnética: cuando cambia el flujo magnético que penetra en el circuito, la fem inducida también cambia con el tiempo según la ley del seno (o coseno). el valor máximo o amplitud de la FEM. Si el marco contiene N vueltas, entonces la amplitud aumenta N veces. Al conectar una fuente de EMF alterno a los extremos del conductor, crearemos un voltaje alterno en ellos:
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Relaciones generales entre voltaje y corriente Al igual que con la corriente continua, la corriente alterna está determinada por el voltaje en los extremos del conductor. Podemos suponer que en un momento dado la intensidad de la corriente en todas las secciones del conductor tiene el mismo valor. Pero la fase de fluctuaciones de corriente puede no coincidir con la fase de fluctuaciones de voltaje. En tales casos, se suele decir que hay un desfase entre las fluctuaciones de corriente y tensión. En el caso general, el valor instantáneo de voltaje y corriente se puede determinar: o φ – cambio de fase entre las fluctuaciones de corriente y voltaje Im – amplitud de corriente, A.
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Resistencia en un circuito de CA Considere un circuito que contiene una carga cuya resistencia eléctrica es alta. Ahora llamaremos a esta resistencia activa, ya que en presencia de dicha resistencia el circuito eléctrico absorbe la energía que le llega de la fuente de corriente, que se convierte en energía interna del conductor. En tal circuito: Los dispositivos eléctricos que convierten la energía eléctrica en energía interna se llaman resistencias activas.
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Dado que el valor instantáneo de la corriente es directamente proporcional al valor instantáneo del voltaje, se puede calcular usando la ley de Ohm para una sección del circuito: En un circuito con resistencia activa, el cambio de fase entre las fluctuaciones de corriente y voltaje es cero , es decir. Las fluctuaciones de corriente están en fase con las fluctuaciones de voltaje.
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Valores efectivos de voltaje y corriente Cuando dicen que el voltaje en la red eléctrica de la ciudad es de 220 V, entonces no estamos hablando del valor instantáneo del voltaje ni de su valor de amplitud, sino del llamado valor efectivo. Cuando los aparatos eléctricos indican la intensidad de corriente para la que están diseñados, también se refieren al valor efectivo de la intensidad de corriente. SIGNIFICADO FÍSICO El valor efectivo de la corriente alterna es igual a la fuerza de la corriente continua, que libera en el conductor la misma cantidad de calor que la corriente alterna al mismo tiempo. Valor de voltaje efectivo:
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Potencia en un circuito de corriente alterna Los valores efectivos de tensión y corriente se registran mediante instrumentos de medición eléctricos y permiten el cálculo directo de la potencia de corriente alterna en el circuito. La potencia en un circuito de corriente alterna está determinada por las mismas relaciones que la potencia de corriente continua, en las que se sustituyen los valores efectivos correspondientes en lugar de corriente continua y voltaje constante: cuando hay un cambio de fase entre voltaje y corriente, la potencia está determinada por la formula:
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CONCLUSIONES En esta lección aprendiste que: la corriente eléctrica alterna son oscilaciones electromagnéticas forzadas, en las que la intensidad de la corriente en el circuito cambia con el tiempo de acuerdo con una ley armónica; la obtención de una FEM alterna en un circuito se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética; con resistencia activa, la diferencia de fase entre las oscilaciones de corriente y voltaje es cero; los valores efectivos de corriente y voltaje alterna son iguales a los valores de corriente y voltaje continuos a los que se liberaría la misma energía en un circuito con la misma resistencia activa; La potencia en un circuito de corriente alterna está determinada por las mismas relaciones que la potencia de corriente continua, en las que los valores efectivos correspondientes se sustituyen por corriente continua y tensión constante.
La presentación fue elaborada por un profesor de física de MKOU VSOSH No. 2 en la aldea IK. Chuguevka por Murzagildina Lyudmila Borisovna 2016 Objetivos de la lección: 1. Continuar desarrollando ideas sobre oscilaciones electromagnéticas armónicas, oscilaciones electromagnéticas forzadas y tipos de resistencia en un circuito de corriente alterna. 2. Desarrollar los intereses cognitivos de los estudiantes sobre este tema a través de diversos recursos de información: libro de texto, presentación, tablas. 3. Aprenda a encontrar cosas útiles y necesarias en el material que se estudia. Actualización de conocimientos. 1. ¿Qué oscilaciones se llaman armónicas? Oscilaciones que se producen según la ley del seno o del coseno. 2. Dé la definición de oscilaciones electromagnéticas. Procesos en circuitos eléctricos en los que la carga, la corriente, el voltaje y la fem cambian periódicamente. 3. ¿Por qué se amortiguan las oscilaciones electromagnéticas libres? Las vibraciones electromagnéticas libres se amortiguan gracias a la resistencia. 4. Indique la fórmula para el período de oscilaciones electromagnéticas. 5. Nombra el sistema en el que ocurren las oscilaciones electromagnéticas. Resolución de problemas sobre el tema “Oscilaciones electromagnéticas”. 1. La carga q en las placas del condensador del circuito oscilatorio cambia con el tiempo de acuerdo con la ecuación q = 5٠10-4cos 103πt. ¿Cuál es la amplitud de las oscilaciones de carga, la fase de oscilación y la fase inicial de la carga? Amplitud - 5٠10- 4 Fase de oscilación de carga - 103πt Fase inicial =0 Resolución de problemas sobre el tema “Oscilaciones electromagnéticas”. 2. ¿Cuál de los dispositivos enumerados está necesariamente incluido en el circuito de corriente continua y en el circuito oscilatorio? Haga coincidir la posición de la primera columna con la posición deseada de la segunda. Escriba los números resultantes en la tabla debajo de las letras correspondientes. A) Circuito de CC 1. Amperímetro B) Circuito oscilante 2. Fuente de corriente A 3. Condensador 4. Imán B Respuesta al problema: A B 2 3 Estudiando el nuevo tema de nuestra lección “Corriente alterna”. Resistencia en un circuito de corriente alterna" Una corriente eléctrica que cambia su magnitud y dirección con el tiempo se llama corriente alterna. Nuestra tarea es comprobar durante la lección: - la corriente alterna son oscilaciones forzadas; - que con el tiempo la corriente cambia de dirección y magnitud. “La corriente corre a través de los cables y nunca es visible. Enciende las bombillas y da vida a los electrodomésticos”. Yakov Byl “Guerra de las corrientes” Hubo un período en la historia que se conoce con el nombre en clave “guerra de las corrientes”. Los personajes principales entonces eran los famosos Nikola Tesla y Thomas Edison. Nikola Tesla vio el potencial y la conveniencia de la corriente alterna. Y Edison insistió en que se debería utilizar electricidad constante (un punto de vista generalmente aceptado en ese momento). Edison incluso realizó manifestaciones públicas, que fueron bastante brutales. El caso es que la corriente alterna, a pesar de sus ventajas, supone un gran peligro para los seres vivos. Thomas Edison utilizó este hecho para crear miedo y desconfianza entre la gente hacia las ideas de Tesla: mató públicamente animales utilizando corriente alterna. Una vez incluso hicieron una demostración con un elefante: un par de segundos, y el poderoso animal cayó muerto. De la historia La primera fuente de electricidad en nuestra era fue el generador electrostático, inventado en 1663 por el alcalde de Magdeburgo, Otto von Guericke. Entonces ¿qué es la corriente alterna? La intensidad de la corriente y el voltaje cambian según una ley armónica, y la frecuencia de oscilación está determinada por la frecuencia de la fuente de corriente conectada al circuito (50 Hz) ¿Cómo crear voltaje y corriente alterna? La tensión y la corriente alternas en la red se crean mediante generadores de corriente alterna en la central eléctrica. Generador de corriente alterna La frecuencia estándar de la corriente industrial es de 50 Hz; esto significa que en 1 segundo la corriente cambia de dirección 50 veces. ¿Qué sucede en un alternador? Hemos establecido que 1. El flujo magnético F que penetra en el circuito de la bobina cambia de magnitud y dirección. Ф = V S cos ωt 2. La corriente inducida en la bobina cambia de magnitud y dirección. i = Im sen (ωt+φ₀) 3. Las fluctuaciones de voltaje y corriente difieren en la fase de la oscilación (φ₀). u = Um cos ωt ¿Qué papel juegan las resistencias en un circuito de corriente alterna? En un circuito de corriente alterna se pueden incluir resistencias eléctricas: resistencias, reactancias inductivas y capacitivas (circuito oscilatorio). Las resistencias tienen una resistencia R (resistencia activa), un inductor con una inductancia L - X L (reactancia inductiva) y un condensador con una capacitancia C - X C (reactancia capacitiva). Resistencia activa en un circuito de corriente alterna. Entonces descubrimos que la corriente y el voltaje en un circuito de corriente alterna con resistencia activa fluctúan en U una fase, y la resistencia activa R = m I m Capacitancia en un circuito de corriente alterna Descubrimos que: 1. La corriente continua no pasa el condensador. 2. El condensador proporciona resistencia a la corriente alterna. Fórmula para la reactancia capacitiva Inductancia en un circuito de corriente alterna Hemos descubierto que: 1. En corriente continua, la bobina tiene una pequeña resistencia activa (es decir, es una resistencia) y un cambio en su inductancia no afecta su resistencia. 2. Con corriente alterna, cuanto mayor es la inductancia de la bobina, mayor es la reactancia inductiva. 3. Reactancia inductiva Entonces sabemos que si un circuito de corriente alterna contiene resistencia activa R = 1 X C = C y reactancia inductiva X = ωL, entonces L es una reactancia capacitiva, podemos encontrar la resistencia total del circuito de corriente alterna Z: , Resumen de la lección: 1. Aprendimos qué es la corriente alterna y sus características, que varían según la ley armónica: Ф = BS cos ωt; i= Imsin (ωt+φ₀) ; u = Um cos ωt. 2. Un circuito de corriente alterna puede contener tres tipos de resistencia: L 1 R – activa; X = - capacitivo; С С Х L = ωL – inductivo. 3. Hemos aprendido la fórmula mediante la cual se calcula la resistencia total en un circuito de corriente alterna: Z = √ R² + (X L- X C)² Reforzando la lección aprendida: 1. ¿Por qué no usan corriente alterna con una frecuencia de ¿10 - 15 Hz para iluminación? Las luces parpadearán. El ojo percibe una frecuencia de 10 Hz como parpadeo. 2. Se conecta una bobina al circuito eléctrico, a través del cual primero pasa una corriente continua y luego una corriente alterna del mismo voltaje. ¿En qué caso se calentará más la bobina? En el primero. La bobina para corriente alterna también tendrá reactancia. Por tanto, en el segundo caso, la corriente es menor y, en consecuencia, la generación de calor es menor. 3. ¿Cómo cambiará el brillo de la lámpara si se rompe el condensador y se cierra el circuito en este lugar? Cada condensador tiene una resistencia, si quitamos esta resistencia la lámpara aumentará de intensidad. 4. El circuito de CA incluye una resistencia con R = 5 ohmios, un condensador con resistencia XC = 6 ohmios y un inductor con resistencia XL = 18 ohmios. Encuentre la resistencia total del circuito. Dado: Solución: R=5Ohm Z= √R²+(XL -Xc)² XC=6Ohm Z=√25Ohm²+(18Ohm-6Ohm)² XL=18Ohm =√25Ohm²+144Ohm² ________ =13 Ohm. ¿Z-? Realización de trabajo independiente (prueba) sobre el tema “Corriente alterna”. tiempo 5-7 min. Reflexión: 1. Hoy aprendí que... 2. Me sorprendieron los datos dados sobre... 3. Me interesó saber que... 4. Me resultó difícil entender... 5. Me Me gustó la lección...
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Hoy en la lección: Corriente eléctrica alterna. Resistencia en un circuito de CA. Valores efectivos de tensión y corriente. Energía en el circuito de CA.
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¿Cómo viviría nuestro planeta, cómo viviría la gente en él sin calor, imanes, luz y rayos eléctricos? Adam Mickiewicz
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Pelador de patatas, máquina de limpieza, picadora de carne eléctrica, mezcladora de masa, rebanadora de pan
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Una corriente eléctrica cuya magnitud y dirección cambia con el tiempo se llama alterna. La corriente eléctrica alterna es oscilaciones electromagnéticas forzadas.
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La corriente alterna puede ocurrir cuando hay una fem alterna en el circuito. La obtención de una FEM alterna en un circuito se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética. Para ello, el marco conductor se gira uniformemente con una velocidad angular ω en un campo magnético uniforme. En este caso, el valor del ángulo α entre la normal al marco y el vector de inducción magnética estará determinado por la expresión: Obtención de la fem variable En consecuencia, la magnitud del flujo magnético que penetra en el marco cambiará con el tiempo según la ley armónica:
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Según la ley de Faraday, cuando cambia el flujo de inducción magnética que pasa a través de un circuito, se produce una fem inducida en el circuito. Utilizando el concepto de derivada, aclaramos la fórmula de la ley de la inducción electromagnética: cuando cambia el flujo magnético que penetra en el circuito, la fem inducida también cambia con el tiempo según la ley del seno (o coseno). el valor máximo o amplitud de la FEM. Si el marco contiene N vueltas, entonces la amplitud aumenta N veces. Al conectar una fuente de EMF alterno a los extremos del conductor, crearemos un voltaje alterno en ellos:
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Relaciones generales entre voltaje y corriente Al igual que con la corriente continua, la corriente alterna está determinada por el voltaje en los extremos del conductor. Podemos suponer que en un momento dado la intensidad de la corriente en todas las secciones del conductor tiene el mismo valor. Pero la fase de fluctuaciones de corriente puede no coincidir con la fase de fluctuaciones de voltaje. En tales casos, se suele decir que hay un desfase entre las fluctuaciones de corriente y tensión. En el caso general, el valor instantáneo de voltaje y corriente se puede determinar: o φ – cambio de fase entre las fluctuaciones de corriente y voltaje Im – amplitud de corriente, A.
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Resistencia en un circuito de CA Considere un circuito que contiene una carga cuya resistencia eléctrica es alta. Ahora llamaremos a esta resistencia activa, ya que en presencia de dicha resistencia el circuito eléctrico absorbe la energía que le llega de la fuente de corriente, que se convierte en energía interna del conductor. En tal circuito: Los dispositivos eléctricos que convierten la energía eléctrica en energía interna se llaman resistencias activas.
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Dado que el valor instantáneo de la corriente es directamente proporcional al valor instantáneo del voltaje, se puede calcular usando la ley de Ohm para una sección del circuito: En un circuito con resistencia activa, el cambio de fase entre las fluctuaciones de corriente y voltaje es cero , es decir. Las fluctuaciones de corriente están en fase con las fluctuaciones de voltaje.
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Valores efectivos de voltaje y corriente Cuando dicen que el voltaje en la red eléctrica de la ciudad es de 220 V, entonces no estamos hablando del valor instantáneo del voltaje ni de su valor de amplitud, sino del llamado valor efectivo. Cuando los aparatos eléctricos indican la intensidad de corriente para la que están diseñados, también se refieren al valor efectivo de la intensidad de corriente. SIGNIFICADO FÍSICO El valor efectivo de la corriente alterna es igual a la fuerza de la corriente continua, que libera en el conductor la misma cantidad de calor que la corriente alterna al mismo tiempo. Valor de voltaje efectivo:
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Potencia en un circuito de corriente alterna Los valores efectivos de tensión y corriente se registran mediante instrumentos de medición eléctricos y permiten el cálculo directo de la potencia de corriente alterna en el circuito. La potencia en un circuito de corriente alterna está determinada por las mismas relaciones que la potencia de corriente continua, en las que se sustituyen los valores efectivos correspondientes en lugar de corriente continua y voltaje constante: cuando hay un cambio de fase entre voltaje y corriente, la potencia está determinada por la formula:
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CONCLUSIONES En esta lección aprendiste que: la corriente eléctrica alterna son oscilaciones electromagnéticas forzadas, en las que la intensidad de la corriente en el circuito cambia con el tiempo de acuerdo con una ley armónica; la obtención de una FEM alterna en un circuito se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética; con resistencia activa, la diferencia de fase entre las oscilaciones de corriente y voltaje es cero; los valores efectivos de corriente y voltaje alterna son iguales a los valores de corriente y voltaje continuos a los que se liberaría la misma energía en un circuito con la misma resistencia activa; La potencia en un circuito de corriente alterna está determinada por las mismas relaciones que la potencia de corriente continua, en las que los valores efectivos correspondientes se sustituyen por corriente continua y tensión constante.
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Respuestas de la prueba
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SOLUCIÓN DE PROBLEMAS Un marco con 100 vueltas gira a una frecuencia de 15 Hz en un campo magnético uniforme con una inducción de 0,2 Tesla. ¿Cuál es el área del marco si el valor de amplitud de la FEM que surge en él es de 45 V?
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DADO: N=100 piezas ν=15 Hz V=0,2 T εm=45 V S - ? SOLUCIÓN: e = εm sinωt εm= BS ω ω = 2π/T= 2π ν εm= BS 2π ν(1 vuelta) εmn= BSN 2π ν S = εmn /(BN 2π ν) CÁLCULO: DIMENSIÓN: RESPUESTA: S = 0.024 m2
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TAREA Libro de texto: § 31, 32; G.Ya.Myakishev, B.B. Bukhovtsev “FÍSICA – 11”. Prepare un ensayo sobre el tema:
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Abstracto
DESARROLLO METODOLÓGICO
LECCIÓN DE FÍSICA
Desarrollado por un profesor
físicos S.E. Ryazin
Saransk
Objetivos de la lección:
Educativo:
De desarrollo:
Educativo:
Tipo de lección:
Métodos:
Equipo de lección:
Dicho:
¿Cómo viviría nuestro planeta?
¿Cómo viviría la gente de ello?
Sin calor, imán, luz.
¿Y los rayos eléctricos?
Adam Mickiewicz
Conexiones interdisciplinarias:
PLAN DE ESTUDIOS
1.Momento organizacional
6. Resumiendo la lección.
7. Tarea:
Prepare resúmenes sobre los siguientes temas:
2. “Equipos para establecimientos de restauración pública en los que se convierte la energía eléctrica en otro tipo de energía”.
DURANTE LAS CLASES
1.Momento organizacional(anuncio del tema, objetivos y metas de la lección, preparación psicológica de los estudiantes para la lección).
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Aporta calidez y luz a todos.
¡No hay nadie más generoso que él en el mundo!
A pueblos, aldeas, ciudades.
3.Explicación del material nuevo.
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Referencia histórica(mensaje de estudiante)
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4. Consolidación y generalización de nuevo material.
(Comprobación de calidad, consolidación y generalización de lo aprendido, conclusiones).
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La solución del problema
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6. Resumiendo la lección.
(Calificación y comentario).
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Pág. 102 Ejercicio 4 Tarea No. 5.
1. “Nuevos tipos modernos de generadores”
MINISTERIO DE EDUCACIÓN DE LA REPÚBLICA DE MORDOVIA
GBOU RM SPO (SSUZ) "Facultad de Industria Alimentaria y Procesadora de Saransk"
DESARROLLO METODOLÓGICO
LECCIÓN DE FÍSICA
SOBRE EL TEMA: “Corriente eléctrica alterna”
Desarrollado por un profesor
físicos S.E. Ryazin
Saransk
Tema de la lección: "Corriente eléctrica alterna".
Objetivos de la lección:
Educativo:
Desarrollar la comprensión de los estudiantes sobre la corriente alterna. Considere las principales características de la resistencia activa. Revelar los conceptos básicos del tema.
De desarrollo:
Desarrollar en los estudiantes la capacidad de aplicar los conocimientos adquiridos sobre corriente alterna en aplicaciones prácticas en la vida cotidiana, la tecnología y la práctica industrial; Desarrollar el interés por el conocimiento, la capacidad de analizar, generalizar y resaltar lo principal.
Educativo:
Inculcar el respeto por la ciencia como fuerza transformadora de la sociedad y de las personas a partir de tecnologías innovadoras. Inculcar en los estudiantes el sentido de autoexigencia y disciplina. Ampliar el alcance del mundo circundante de los estudiantes.
Tipo de lección: asimilación de nuevos conocimientos a partir de material previamente estudiado.
Métodos: explicación del profesor utilizando una computadora; informativo e ilustrativo, encuesta a estudiantes, trabajo con notas de referencia, pruebas.
Equipo de lección: computadora, proyector multimedia, notas de referencia, presentaciones, tareas de examen, libros de texto.
Dicho:
¿Cómo viviría nuestro planeta?
¿Cómo viviría la gente de ello?
Sin calor, imán, luz.
¿Y los rayos eléctricos?
Adam Mickiewicz
Conexiones interdisciplinarias: matemáticas: búsqueda de derivadas, funciones trigonométricas; equipo – equipo mecánico; historia – industria del siglo IX; comunicación intrasujeto: leyes de la corriente continua, campo magnético, inducción electromagnética.
PLAN DE ESTUDIOS
1.Momento organizacional(anuncio del tema, objetivos y metas de la lección, preparación psicológica de los estudiantes para la lección).
2.Actualización de conocimientos básicos.
(Reproducción de las principales disposiciones del material estudiado en lecciones anteriores)
3.Explicación del material nuevo.
4. Consolidación y generalización de nuevo material.
(Comprobación de calidad, consolidación y generalización de lo aprendido, conclusiones).
6. Resumiendo la lección.
(Calificación y comentario).
7. Tarea:
artículos 31, 32; G.Ya.Myakishev, B.B. Bukhovtsev “FÍSICA – 11”, página 102 ejercicio 4, tarea n.° 5.
Prepare resúmenes sobre los siguientes temas:
1. “Nuevos tipos modernos de generadores”.
2. “Equipos para establecimientos de restauración pública en los que se convierte la energía eléctrica en otro tipo de energía”.
DURANTE LAS CLASES
1.Momento organizacional(anuncio del tema, objetivos y metas de la lección, preparación psicológica de los estudiantes para la lección).
Esta lección está dedicada a las oscilaciones electromagnéticas forzadas y la corriente eléctrica alterna. Aprenderás,
¿Cómo se puede obtener la variable EMF y
¿Qué relaciones existen entre corriente y voltaje en los circuitos de CA?
¿Cuál es la diferencia entre los valores efectivos y de amplitud de corriente y voltaje?
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2.Actualización de conocimientos básicos
Aporta calidez y luz a todos.
¡No hay nadie más generoso que él en el mundo!
A pueblos, aldeas, ciudades.
¡Viene por cable! (electricidad)
Reproducción de las principales disposiciones del material estudiado en lecciones anteriores:
1. ¿Qué se llama corriente eléctrica?
2. ¿Qué corriente se llama constante?
3. ¿Qué relación existe entre los campos eléctricos y magnéticos alternos?
4. ¿Qué es el fenómeno de la inducción electromagnética?
5. ¿Qué oscilaciones electromagnéticas se llaman forzadas?
6. Formule la ley de Ohm para una sección del circuito.
3.Explicación del material nuevo.
En máquinas electrostáticas, celdas galvánicas y baterías, el EMF no cambió su dirección con el tiempo. En tal circuito, la corriente fluía todo el tiempo, sin cambiar ni de magnitud ni de dirección, y por eso se llamaba constante.
La energía eléctrica tiene una ventaja innegable sobre todos los demás tipos de energía. Puede transmitirse por cable a grandes distancias con pérdidas relativamente bajas y distribuirse convenientemente entre los consumidores. Lo principal es que esta energía, con la ayuda de dispositivos bastante simples, se puede convertir fácilmente en cualquier otra forma: energía mecánica, interna, luminosa, etc. Sois futuros tecnólogos y en la práctica veréis muchos dispositivos diferentes en los que la energía eléctrica se convierte en otros tipos de energía. Ejemplos de estos equipos son: peladora de patatas, picadora de carne eléctrica, cortadora de pan...
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Todo este equipo y mucho más está incluido en un circuito por el que fluye corriente eléctrica alterna.
La corriente alterna se genera en las centrales eléctricas. Nace un EMF variable, que cambia repetida y continuamente su magnitud y dirección. Esto sucede en los generadores: son máquinas en las que los campos electromagnéticos surgen como resultado del fenómeno de la inducción electromagnética.
La corriente alterna tiene una ventaja sobre la corriente continua:
El voltaje y la corriente se pueden convertir dentro de un rango muy amplio, transformándose casi sin pérdida de energía.
Entonces, ¿qué es la corriente eléctrica alterna?
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La corriente eléctrica alterna se produce en generadores de corriente alterna.
Consideremos el principio de funcionamiento del generador:
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En esta diapositiva vimos que PAG La corriente alterna puede ocurrir cuando hay una fem alterna en el circuito.
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La figura muestra el circuito más simple de un generador de corriente alterna.
Referencia histórica(mensaje de estudiante)
Estudiaremos el diseño de generadores con más detalle en las siguientes lecciones.
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4. Consolidación y generalización de nuevo material.
(Comprobación de calidad, consolidación y generalización de lo aprendido, conclusiones).
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Entonces, ¿qué aprendimos hoy en clase?
- ¿Qué es la corriente eléctrica alterna? ¿Corriente eléctrica alterna?
- ¿Qué fenómeno es la base para obtener una FEM alterna en un circuito?
- ¿Cuál es la diferencia de fase entre las oscilaciones de corriente y voltaje a través de la resistencia activa?
¿Cómo se comparan los valores efectivos de corriente y voltaje alterna con los valores de corriente y voltaje continuos?
- ¿Cómo se determina la potencia en un circuito de corriente alterna?
Realización de una tarea de prueba seguida de una autoprueba)
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La solución del problema
Diapositiva 16, 17
6. Resumiendo la lección.
(Calificación y comentario).
Diapositiva 18
7. Deberes: artículos 31, 32; G.Ya.Myakishev, B.B. Bukhovtsev “FÍSICA – 11”.
Pág. 102 Ejercicio 4 Tarea No. 5.
Prepare resúmenes sobre los siguientes temas:
1. “Nuevos tipos modernos de generadores”
2. “Equipos para establecimientos de restauración pública en los que se convierte la energía eléctrica en otro tipo de energía”.
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1 diapositiva
Descripción de la diapositiva:
2 diapositivas
Descripción de la diapositiva:
Responde las preguntas: ¿Cómo se llaman oscilaciones electromagnéticas? ¿Cuál es la diferencia entre vibraciones eléctricas libres y forzadas? ¿Cómo se relacionan las amplitudes de carga y las oscilaciones de corriente cuando un capacitor se descarga a través de una bobina? ¿Qué fórmula se utiliza para determinar la frecuencia cíclica natural de las oscilaciones eléctricas libres? ¿Qué fórmula se utiliza para determinar el período de oscilaciones eléctricas libres? ¿Cómo cambiará el período de oscilaciones eléctricas libres en el circuito si la capacitancia del condensador se duplica o se reduce a la mitad? ¿Cuál es la energía del circuito en un momento arbitrario en el tiempo?
3 diapositivas
Descripción de la diapositiva:
Trabajo independiente 633, 636 1.var nº 5. El circuito oscilatorio consta de un condensador con una capacidad de 10 μF y una bobina con una inductancia de 10 mH. Encuentre la amplitud de las fluctuaciones de voltaje si la amplitud de las fluctuaciones de corriente es 0,1 A. 2.var.No.8. La inductancia de la bobina del circuito oscilante es de 0,5 mH. Se requiere configurar este circuito a una frecuencia de 1 MHz. ¿Cuál debería ser la capacitancia del capacitor en este circuito? 3. Problema general No. 948 La capacitancia del condensador del circuito oscilante es 1 μF, la inductancia de la bobina es 0,04 H, la amplitud de las fluctuaciones de voltaje es 100 V. En un momento dado, el voltaje en el capacitor es de 80 V. Encuentre la corriente máxima, la energía total, la energía del campo eléctrico y la energía del campo magnético. Valor actual instantáneo.
4 diapositivas
Descripción de la diapositiva:
La corriente eléctrica alterna son oscilaciones eléctricas forzadas no amortiguadas. Una corriente eléctrica que cambia con el tiempo se llama alterna. La corriente alterna ha encontrado una amplia aplicación: en la red de iluminación de un apartamento, en fábricas y fábricas, etc. La intensidad de la corriente y el voltaje cambian con el tiempo según una ley armónica. Las fluctuaciones de voltaje se pueden detectar utilizando un osciloscopio.
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Descripción de la diapositiva:
La frecuencia de la corriente alterna es el número de oscilaciones en 1 s. En Rusia y otros países, la frecuencia estándar de la corriente alterna industrial es 50 Hz (en 1 segundo, la corriente fluye 50 veces en una dirección y 50 veces en la dirección opuesta ). En EE. UU., Canadá y Japón, la frecuencia de la corriente alterna industrial es de 60 Hz. En la red de a bordo de los aviones se utiliza corriente alterna con una frecuencia de 400 Hz.
6 diapositiva
Descripción de la diapositiva:
La tensión alterna en los enchufes de la red de iluminación se crea mediante generadores en las centrales eléctricas y el marco gira en un campo magnético. Dado que el flujo magnético que penetra en el marco cambia con el tiempo, surge en él una FEM variable inducida: , e = – dФ/dt = -B∙S∙(cos ωt) = B∙S∙ω∙sen ωt = = εm∙ sin ωt, donde εm = B∙S∙ω – amplitud de la fem inducida. ω es la velocidad angular de rotación del marco, desempeña el papel de frecuencia cíclica.
7 diapositiva
Descripción de la diapositiva:
El voltaje en los extremos del circuito cambia según una ley armónica, y la intensidad del campo eléctrico dentro de los conductores también cambiará armoniosamente. Estos cambios armónicos en la intensidad del campo, a su vez, provocan oscilaciones armónicas en la velocidad del movimiento ordenado de las partículas cargadas, es decir, oscilaciones armónicas de la intensidad de la corriente.
8 diapositivas
Descripción de la diapositiva:
Un generador de corriente alterna es un dispositivo diseñado para convertir energía mecánica en energía de corriente alterna. El funcionamiento del generador se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética.
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Descripción de la diapositiva:
La corriente en el circuito fluye en una dirección durante media revolución del marco y luego cambia de dirección a la opuesta. Las partes principales de un generador de corriente alterna son: inductor, armadura, conmutador, estator, rotor.
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Descripción de la diapositiva:
Estudiaremos más a fondo las oscilaciones eléctricas forzadas que ocurren en circuitos bajo la influencia del cambio de voltaje con una frecuencia cíclica ω de acuerdo con la ley del seno o el coseno: u = Um ∙ sin ωt o u = Um cos ωt Um es la amplitud del voltaje, ω es la frecuencia cíclica del voltaje y la corriente de fuerza en el circuito. i= Im∙sin (ωt + φc) intensidad actual en cualquier momento. Las fluctuaciones de corriente están desfasadas con las fluctuaciones de voltaje. Im es la amplitud de la corriente, φc es la diferencia de fase (desplazamiento) entre las fluctuaciones de corriente y voltaje.
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Descripción de la diapositiva:
Resistencia activa. Valor efectivo de corriente y voltaje. R se llama resistencia activa porque en presencia de una carga que tiene esta resistencia, el circuito absorbe la energía proveniente del generador. Esta energía se convierte en energía interna de los conductores: se calientan. Valor de corriente instantánea según la ley de Ohm:
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Descripción de la diapositiva:
El valor efectivo (efectivo) de la corriente alterna es la fuerza de dicha corriente continua que, al pasar por el circuito, liberaría la misma cantidad de calor que la corriente alterna dada. I0,U0, - amplitud de corriente y voltaje. Id., Ud., - valor efectivo de corriente y voltaje. La potencia CA promedio en la sección del circuito que contiene la resistencia es:
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Descripción de la diapositiva:
La resonancia en un circuito de corriente alterna (resonancia de voltaje) es el fenómeno de un fuerte aumento en la amplitud de la corriente alterna en un circuito. La frecuencia a la que se produce la resonancia se llama frecuencia de resonancia. La frecuencia de resonancia es igual a la frecuencia de oscilaciones libres del circuito.
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