kopilkaurokov.ru - сайт для учителей

Создайте Ваш сайт учителя Курсы ПК и ППК Видеоуроки Олимпиады Вебинары для учителей

Трансформаторы (Презентация урока)

Нажмите, чтобы узнать подробности

   Для создания трансформаторов необходимо было изучение свойств материалов: неметаллических, металлических и магнитных, создания их теории.

n        Столетов Александр Григорьевич сделал первые шаги в этом направлении - обнаружил петлю гистерезиса и доменную структуру ферромагнетика.

n       Братья Гопкинсоны разработали теорию электромагнитных цепей.

n         В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции, лежащее в основе действия электрического трансформатора, при проведении им основополагающих исследований в области электричества.

Просмотр содержимого документа
«Трансформаторы (Презентация урока) »

Трансформаторы

Трансформаторы

Линия электропередач

Линия электропередач

Трансформатор – устройство, применяемое для повышения или понижения переменного напряжения

Трансформатор – устройство, применяемое для повышения или понижения переменного напряжения

Павел Николаевич Яблочков — русский электротехник, военный инженер, изобретатель и предприниматель. Известен разработкой дуговой лампы (вошедшей в историю под названием «свеча Яблочкова») и другими изобретениями в области электротехники. и открытий. П. Н. Яблочков сконструировал первый генератор переменного тока, который, в отличие от постоянного тока, обеспечивал равномерное выгорание угольных стержней в отсутствие регулятора. Первым применил переменный ток для промышленных целей. Создал трансформатор переменного тока (30 ноября 1876 года, дата получения патента, считается датой рождения первого трансформатора), электромагнит с плоской обмоткой и впервые использовал статистические конденсаторы в цепи переменного тока.

Павел Николаевич Яблочков — русский электротехник, военный инженер, изобретатель и предприниматель. Известен разработкой дуговой лампы (вошедшей в историю под названием «свеча Яблочкова») и другими изобретениями в области электротехники.

и открытий.

П. Н. Яблочков сконструировал первый генератор переменного тока, который, в отличие от постоянного тока, обеспечивал равномерное выгорание угольных стержней в отсутствие регулятора. Первым применил переменный ток для промышленных целей. Создал трансформатор переменного тока (30 ноября 1876 года, дата получения патента, считается датой рождения первого трансформатора), электромагнит с плоской обмоткой и впервые использовал статистические конденсаторы в цепи переменного тока.

Для создания трансформаторов необходимо было изучение свойств материалов: неметаллических, металлических и магнитных, создания их теории.   Столетов Александр Григорьевич сделал первые шаги в этом направлении - обнаружил петлю гистерезиса и доменную структуру ферромагнетика.  Братья Гопкинсоны разработали теорию электромагнитных цепей.  В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции, лежащее в основе действия электрического трансформатора, при проведении им основополагающих исследований в области электричества.
  • Для создания трансформаторов необходимо было изучение свойств материалов: неметаллических, металлических и магнитных, создания их теории.
  • Столетов Александр Григорьевич сделал первые шаги в этом направлении - обнаружил петлю гистерезиса и доменную структуру ферромагнетика.
  • Братья Гопкинсоны разработали теорию электромагнитных цепей.
  • В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции, лежащее в основе действия электрического трансформатора, при проведении им основополагающих исследований в области электричества.
Для создания трансформаторов необходимо было изучение свойств материалов: неметаллических, металлических и магнитных, создания их теории.    Столетов Александр Григорьевич сделал первые шаги в этом направлении - обнаружил петлю гистерезиса и доменную структуру ферромагнетика.  Братья Гопкинсоны разработали теорию электромагнитных цепей.   В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции, лежащее в основе действия электрического трансформатора, при проведении им основополагающих исследований в области электричества.

Для создания трансформаторов необходимо было изучение свойств материалов: неметаллических, металлических и магнитных, создания их теории.

Столетов Александр Григорьевич сделал первые шаги в этом направлении - обнаружил петлю гистерезиса и доменную структуру ферромагнетика.

Братья Гопкинсоны разработали теорию электромагнитных цепей.

В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции, лежащее в основе действия электрического трансформатора, при проведении им основополагающих исследований в области электричества.

  • Первые трансформаторы с замкнутыми сердечниками были созданы в Англии в 1884 году братьями Джоном и Эдуардом Гопкинсон. Сердечник этого трансформатора был набран из стальных полос или проволок, разделенных изоляционным материалом, что снижало потери энергии на вихревые токи. На этот сердечник, чередуясь, помещали катушки высшего и низшего напряжения.
Устройство трансформатора

Устройство трансформатора

Принцип действия трансформатора Первичная обмотка Вторичная обмотка

Принцип действия трансформатора

Первичная

обмотка

Вторичная

обмотка

Магнитный поток Магнитный поток Принцип действия трансформатора

Магнитный

поток

Магнитный

поток

Принцип действия трансформатора

Мгновенное значение ЭДС индукции e в любом витке первичной или вторичной об-мотки одинаково. Согласно закону Фарадея оно определяется формулой  e = - Ф ’ ,  где Ф ’ – производная потока магнитной индукции по времени.

Мгновенное значение ЭДС индукции e в любом витке первичной или вторичной об-мотки одинаково. Согласно закону Фарадея оно определяется формулой

e = - Ф ’ ,

где Ф ’ – производная потока магнитной индукции по времени.

Если Ф = Ф m cos ω t, то  Ф ’ = - ω Ф m  sin ω t. Следовательно,  e = ω Ф m  sin ω t,  или  e = Ε m  sin ω t,   где Ε m  =  ω Ф m  – амплитуда ЭДС в одном витке.
  • Если Ф = Ф m cos ω t, то
  • Ф ’ = - ω Ф m sin ω t.
  • Следовательно,
  • e = ω Ф m sin ω t,
  • или
  • e = Ε m sin ω t,
  • где Ε m = ω Ф m – амплитуда ЭДС в одном витке.
Коэффициент трансформации – величина, равная отношению напряжений в первичной и втори-чной обмотках трансформатора

Коэффициент трансформации – величина, равная отношению напряжений в первичной и втори-чной обмотках трансформатора

Повышающий трансформатор - трансформатор, увеличивающий напряжение.

Повышающий трансформатор - трансформатор, увеличивающий напряжение.

Понижающий трансформатор - трансформатор, уменьшающий напряжение.

Понижающий трансформатор - трансформатор, уменьшающий напряжение.

Импульсный трансформатор  Это трансформатор, предназначенный для преоб-разования импульсных сигналов с длительностью им-пульса до десятков микросекунд с минимальным иска-жением формы импульса. Основное применение зак-лючается в передаче прямоугольного электрического импульса.

Импульсный трансформатор

Это трансформатор, предназначенный для преоб-разования импульсных сигналов с длительностью им-пульса до десятков микросекунд с минимальным иска-жением формы импульса. Основное применение зак-лючается в передаче прямоугольного электрического импульса.

Разделительный трансформатор трансформатор, первичная обмотка которого элект-рически не связана со вторичными обмотками. Силовые разделительные трансформаторы предназначены для повышения безопасности электросетей, при случайных одновременных прикасаний к земле и токоведущим час-тям или нетоковедущим частям, которые могут оказать-ся под напряжением в случае повреждения изоляции.

Разделительный трансформатор

трансформатор, первичная обмотка которого элект-рически не связана со вторичными обмотками. Силовые разделительные трансформаторы предназначены для повышения безопасности электросетей, при случайных одновременных прикасаний к земле и токоведущим час-тям или нетоковедущим частям, которые могут оказать-ся под напряжением в случае повреждения изоляции.

Пик-трансформатор Трансформатор, преобразующий напряжение си-нусоидальной формы в импульсное напряжение с из-меняющейся через каждые полпериода полярностью.

Пик-трансформатор

Трансформатор, преобразующий напряжение си-нусоидальной формы в импульсное напряжение с из-меняющейся через каждые полпериода полярностью.

Сдвоенный дроссель  Конструктивно является трансформатором с двумя одинаковыми обмотками. Благодаря взаимной индукции катушек он при тех же размерах более эффективен, чем обычный дроссель. Сдвоенные дроссели получили широкое распространение в качестве входных фильтров блоков питания; в дифференциальных сигнальных фильтрах цифровых линий, а также в звуковой технике

Сдвоенный дроссель

Конструктивно является трансформатором с двумя одинаковыми обмотками. Благодаря взаимной индукции катушек он при тех же размерах более эффективен, чем обычный дроссель. Сдвоенные дроссели получили широкое распространение в качестве входных фильтров блоков питания; в дифференциальных сигнальных фильтрах цифровых линий, а также в звуковой технике

Автотрансформа́тор Вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только электромагнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения. Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью. Применение автотрансформаторов экономически оправдано вместо обычных трансформаторов для соединения эффективно заземленных сетей с напряжением 110 кВ и выше при коэффициентах трансформации не более 3-4.Существенным является меньший расход стали для сердечника, меди для обмоток, меньший вес и габариты, и в итоге — меньшая стоимость.

Автотрансформа́тор

Вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только электромагнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения. Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью. Применение автотрансформаторов экономически оправдано вместо обычных трансформаторов для соединения эффективно заземленных сетей с напряжением 110 кВ и выше при коэффициентах трансформации не более 3-4.Существенным является меньший расход стали для сердечника, меди для обмоток, меньший вес и габариты, и в итоге — меньшая стоимость.

Силовой трансформатор Стационарный прибор с двумя или более обмотками, который посредством электромагнитной индукции пре-образует систему переменного напряжения и тока в дру-гую систему напряжения и тока, как правило, различных значений при той же частоте в целях передачи элект-роэнергии.

Силовой трансформатор

Стационарный прибор с двумя или более обмотками, который посредством электромагнитной индукции пре-образует систему переменного напряжения и тока в дру-гую систему напряжения и тока, как правило, различных значений при той же частоте в целях передачи элект-роэнергии.

Применение в электросетях Поскольку потери на нагревание провода пропорциональны квадрату тока через провод, при передаче электроэнергии на большое расстояние выгодно использовать очень большие напряжения и небольшие токи. Из соображений безопасности и для уменьшения массы изоляции в быту желательно использовать не столь большие напряжения. Поэтому для наиболее выгодной транспортировки электроэнергии в электросети мно-гократно применяют трансформаторы: сначала для повышения напря-жения генераторов на электростанциях перед транспортировкой электро-энергии, а затем для понижения напряжения линии электропередач до приемлемого для потребителей уровня.

Применение в электросетях

Поскольку потери на нагревание провода пропорциональны квадрату тока через провод, при передаче электроэнергии на большое расстояние выгодно использовать очень большие напряжения и небольшие токи. Из соображений безопасности и для уменьшения массы изоляции в быту желательно использовать не столь большие напряжения. Поэтому для наиболее выгодной транспортировки электроэнергии в электросети мно-гократно применяют трансформаторы: сначала для повышения напря-жения генераторов на электростанциях перед транспортировкой электро-энергии, а затем для понижения напряжения линии электропередач до приемлемого для потребителей уровня.

Применение в источниках питания Компактный трансформатор Для питания разных узлов электроприборов требуются самые разнообразные напряжения. Например, в телевизоре используются напряжения от 5 вольт, для питания микросхем и транзисторов, до 20 киловольт, для питания анода кинескопа. Все эти напряжения получаются с помощью трансформаторов (напряжение 5 вольт с помощью сетевого трансформатора, напряжение 20 кВ с помощью строчного трансформатора). В компьютере также необходимы напряжения 5 и 12 вольт для питания разных блоков. Все эти напряжения преобразуются из напряжения электрической сети с помощью трансформатора со многими вторичными обмотками Трансформаторные модули, разработанные для интернет телефонии и сетей Ethernet.

Применение в источниках питания

Компактный трансформатор

Для питания разных узлов электроприборов требуются самые разнообразные напряжения. Например, в телевизоре используются напряжения от 5 вольт, для питания микросхем и транзисторов, до 20 киловольт, для питания анода кинескопа. Все эти напряжения получаются с помощью трансформаторов (напряжение 5 вольт с помощью сетевого трансформатора, напряжение 20 кВ с помощью строчного трансформатора). В компьютере также необходимы напряжения 5 и 12 вольт для питания разных блоков. Все эти напряжения преобразуются из напряжения электрической сети с помощью трансформатора со многими вторичными обмотками

Трансформаторные модули, разработанные для интернет телефонии и сетей Ethernet.

№ 1. Сколько витков во вторичной обмотке  трансформатора U 1 = 10000В, U 2 = 100В, если число витков первичной обмотки равно 21000? Определить коэффициент трансформации.   Дано: U 1 =10000 B U 2 =100 B N 1 =21000 N 2 =?k=? Решение: = 210 B   = 100 Ответ: 100, 210B.

1. Сколько витков во вторичной обмотке  трансформатора U 1 = 10000В, U 2 = 100В, если число витков первичной обмотки равно 21000? Определить коэффициент трансформации.

 

Дано:

U 1 =10000 B

U 2 =100 B

N 1 =21000

N 2 =?k=?

Решение:

= 210 B

  = 100

Ответ: 100, 210B.

№ 2. Измерительный трансформатор напряжения имеет обмотки с числом витков n 1 = 10000 и n 2 = 200.К вторичной обмотке присоединен вольтметр с номинальным напряжением 150В. Определить коэффициент трансформации и предельное напряжение, которое можно измерить.   № 3. Определить число витков вторичной обмотки трансформатора, если при магнитном потоке в магнитопроводе 10 -3 Вб наведенная в ней эдс равна 220В при частоте 50Гц.

2. Измерительный трансформатор напряжения имеет обмотки с числом витков n 1 = 10000 и n 2 = 200.К вторичной обмотке присоединен вольтметр с номинальным напряжением 150В. Определить коэффициент трансформации и предельное напряжение, которое можно измерить.

3. Определить число витков вторичной обмотки трансформатора, если при магнитном потоке в магнитопроводе 10 -3 Вб наведенная в ней эдс равна 220В при частоте 50Гц.

Домашнее задание  § 39, вопросы, К-5(2-4)  (Мякишев Г.Я. «Физика 11 класс»).

Домашнее задание

§ 39, вопросы, К-5(2-4)

(Мякишев Г.Я. «Физика 11 класс»).


Получите в подарок сайт учителя

Предмет: Физика

Категория: Презентации

Целевая аудитория: Прочее

Скачать
Трансформаторы (Презентация урока)

Автор: Габдрахманов Рамиль Наилович

Дата: 25.03.2015

Номер свидетельства: 191013

Похожие файлы

object(ArrayObject)#852 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(106) "Трансформатор. Презентация . 11 общеобразовательный класс "
    ["seo_title"] => string(63) "transformator-priezientatsiia-11-obshchieobrazovatiel-nyi-klass"
    ["file_id"] => string(6) "110818"
    ["category_seo"] => string(6) "fizika"
    ["subcategory_seo"] => string(11) "presentacii"
    ["date"] => string(10) "1406655882"
  }
}
object(ArrayObject)#874 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(233) "План проведения открытого интегрированного урока теоретического обучения Тема «Свойства металлов и сплавов. Трансформаторы»"
    ["seo_title"] => string(80) "plan_proviedieniia_otkrytogho_intieghrirovannogho_uroka_tieorietichieskogho_obuc"
    ["file_id"] => string(6) "355492"
    ["category_seo"] => string(6) "fizika"
    ["subcategory_seo"] => string(5) "uroki"
    ["date"] => string(10) "1478333886"
  }
}
object(ArrayObject)#852 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(202) "План проведения открытого интегрированного занятия Тема урока «Свойства металлов и сплавов. Трансформаторы»"
    ["seo_title"] => string(80) "plan_proviedieniia_otkrytogho_intieghrirovannogho_zaniatiia_tiema_uroka_svoistva"
    ["file_id"] => string(6) "355556"
    ["category_seo"] => string(6) "fizika"
    ["subcategory_seo"] => string(5) "uroki"
    ["date"] => string(10) "1478345158"
  }
}
object(ArrayObject)#874 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(129) "Презентация на тему: "Преобразование переменного тока. Трансформатор" "
    ["seo_title"] => string(76) "priezientatsiia-na-tiemu-prieobrazovaniie-pieriemiennogho-toka-transformator"
    ["file_id"] => string(6) "151889"
    ["category_seo"] => string(6) "fizika"
    ["subcategory_seo"] => string(11) "presentacii"
    ["date"] => string(10) "1420781775"
  }
}
object(ArrayObject)#852 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(97) "Презентация для урока физики "Трансформатор" 11 класс "
    ["seo_title"] => string(56) "priezientatsiia-dlia-uroka-fiziki-transformator-11-klass"
    ["file_id"] => string(6) "131084"
    ["category_seo"] => string(6) "fizika"
    ["subcategory_seo"] => string(11) "presentacii"
    ["date"] => string(10) "1416072759"
  }
}

Получите в подарок сайт учителя

Видеоуроки для учителей

Курсы для учителей

ПОЛУЧИТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО МГНОВЕННО

Добавить свою работу

* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт

Удобный поиск материалов для учителей

Ваш личный кабинет
Проверка свидетельства