Какой трансформатор нужно поставить на линии при выходе из электростанции

"Получение переменного электрического тока.Трансформатор."

Автор: Емельяненко Ирина Владимировна
Должность: учитель физики
Учебное заведение: МБОУ "Понуровская СОШ"
Населённый пункт: с.Понуровка
Наименование материала: Конспект урока
Тема: "Получение переменного электрического тока.Трансформатор."
Раздел: среднее образование

Урок физики в 9 классе.

Тема: Получение и передача переменного электрического тока. Трансформаторы.

Учитель: Емельяненко И.В.

Обучающие: знакомство с понятием переменный ток; рассмотрение устройства и принципа

электроэнергии, о взаимных переходах одного вида энергии в другой; рассмотрение устройства и

Развивающие: развитие логического мышления и познавательных интересов учащихся

Тип урока: комбинированный, время проведения 40мин

Основные этапы урока

2. Актуализация опорных знаний

3. Изучение нового материала

4.Закрепление новой темы

1.Орг.момент- приветствие, настрой деятельности на успех

2. Актуализация опорных знаний- фронтальная беседа

Прежде чем мы будем говорить о производстве и использовании электрического тока, у меня к

вам несколько вопросов

Какое явление мы можем наблюдать?

В чем заключается явление электромагнитной индукции

Можно ли изменить индукционный ток?

Как меняется направление индукционного тока?

Кем было открыто явление электромагнитной индукции?

Однажды после лекции Фарадея в Королевском обществе, где он демонстрировал свои опыты, к

надменным голосом спросил:

-Все,что вы здесь показываете,господин Фарадей, действительно красиво,но теперь скажимте

мне,для чего эта магнитная индукция?

-А для чего годится только что родившийся ребенок?-ответил рассердившийся Фарадей

— А для чего годится только что родившийся ребѐнок? — ответил рассердившийся Фарадей.

На вопрос коммерсанта в последующие годы ответили многие учѐные и изобретатели, и

прежде всего, Вернер фон Сименс (1816-1892), изобретший в 1866г. динамо-машину,

положившую основу для промышленного производства электроэнергии.

На основе явления электромагнитной индукции были созданы мощные генераторы

электрической энергии, оно вызвало появление и бурное развитие электротехники и

Прошло немногим более половины столетия и, как сказал американский физик

Р.Фейнман, «бесполезный новорожденный превратился в чудо-богатыря и изменил облик

Земли так, как его гордый отец не мог себе и представить

И этим богатырем, изменившим облик Земли, является генератор

Майклом Фарадеем было сделано открытие, лежащее в основе, устройства генераторов

Преобладающую роль в наше время играют электромеханические индукционные

генераторы постоянного и переменного тока.

Практически они дают всю используемую энергию. Какие они имеют достоинства,

преимущества и недостатки, нам предстоит выяснить сегодня на уроке.

2 Объяснение нового материала.

Так как мы сегодня изучаем генераторы переменного тока, давайте вспомним:

Вопрос: Что называют электрическим током?

Ответ: Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц.

Опыт с гальванометром

Что можно сказать о направлении и значении индукционного тока

Дадим определение переменному току

(Выучим на стр 174)

Переменный ток имеет преимущество перед постоянным, потому что напряжение и силу

тока можно в очень широких пределах преобразовать (трансформировать) почти без

потерь, а такие преобразования необходимы во многих электро- и радиотехнических

устройствах. Но особенно большая необходимость трансформации напряжения и тока

возникает при передаче электроэнергии на большие расстояния. Электрическая энергия

обладает преимуществом перед всеми другими видами энергии: ее можно передавать по

проводам на огромные расстояния со сравнительно малыми потерями и удобно

распределять между потребителями. Главное же в том, что эту энергию с помощью

достаточно простых устройств легко превратить в другие формы: механическую,

тепловую, световую и т.д.

В современной энергетике применяются индукционные генераторы переменного тока,

действие которых основано на явлении электромагнитной индукции.

Генератор – это устройство, преобразующее энергию того или иного вида в

Познакомимся с принципиальной схемой генератора

(Работа с таблицей)

1. Ротор, вращающаяся часть генератора, создает магнитное поле от электромашины

2. Статор, состоит из отдельных пластин для уменьшения нагрева от вихревых токов,

пластины сделаны из электротехнической стали.

3. Щетки, неподвижные пластины, прижаты к кольцам и осуществляют связь

обмотки ротора с внешней цепью.

4. Кольца, чтобы подводить ток к ротору и отводить из обмотки ротора во внешнюю

цепь при помощи скользящих контактов.

5. Турбина, сочетание турбины с генератором переменного тока называется

6. Станина, корпус, внутри которой размещены статор и ротор.

7. Возбудитель, генератор, вырабатываемый постоянный ток, который подводят к

В больших промышленных генераторах вращается именно электромагнит, который

Чему равна частота промышленного тока?

Стандартная частота промышленного переменного тока равна 50 Гц во многих

странах мира, в США частота равна 60Гц, это означает, что на протяжении 1 с. ток 50 раз

течет в одну сторону и 50 раз в противоположную

Для вращения ротора генератора применяют на тепловых электростанциях паровую турбину, а на

гидроэлектростанциях водяная турбина

Существует несколько видов электростанций

Для передачи тока от электростанций используют линии электропередач ЛЭП

Вся ли энергия, получаемая на электростанции, доходит до потребителя? Почему происходят потери

при передаче электроэнергии?

При прохождении тока по проводам, они нагреваются. По закону Джоуля-Ленца

Открытый урок «Переменный ток. Генератор переменного тока» 9 класс

Развивающая – умение анализировать, делать выводы; развивать логическое мышление.

Воспитательная – воспитывать умение слушать других.

1.Орг. момент.

Здравствуйте ребята, сегодня у нас урок открытый, улыбнитесь гостям и друг другу, пожелаем удачного дня.

Практически вся жизнь человека в быту связана с электричеством. А что будет, если его не станет?

Как наша прожила б планета,
Как люди жили бы на ней
Без теплоты, магнита, света
И электрических лучей?

2. Актуализация опорных знаний.

Проверка домашнего задания. Тест.

1. Проводник находится в электрическом поле. Как движутся в нём свободные электрические заряды?

А. Совершают колебательное движение
Б. Хаотично
В. Упорядоченно

2. Что принято за направление электрического тока?

А. Направление упорядоченного движения положительно заряженных частиц.
Б. Направление упорядоченного движения отрицательно заряженных частиц.
В. Определённого ответа дать нельзя.

3. Какова роль источника тока в электрической цепи?

А. Порождает заряженные частицы.
Б. Создаёт и поддерживает разность потенциалов в электрической цепи.
В. Разделяет положительные и отрицательные заряды.

4. В проводнике отсутствуют электрическое поле. Как движутся в нём свободные электрические заряды?

А. Совершают колебательное движение.
Б. Хаотично.
В. Упорядоченно.

5. Какие силы вызывают разделение зарядов в источнике тока?

А. Кулоновские силы отталкивания.
Б. Сторонние (неэлектрические) силы.
В. Кулоновские силы отталкивания и сторонние (неэлектрические) силы.

3. Цели урока:

Мы повторили материал о постоянном электрическом токе, а теперь изучим переменный электрический ток.

знать: определение переменного тока

параметры переменного тока (амплитуда, период, частота, фаза)

способ получения переменного тока

уметь: определять параметры переменного тока строить по данным таблицы и читать график переменного тока

4. Изучение нового материала.

До конца XIX века использовались только источники постоянного тока – химические элементы и генераторы. Это ограничивало возможности передачи электрической энергии на большие расстояния. Проблема была решена при использовании переменного тока и трансформаторов.

Электрический ток, изменяющийся во времени, называют переменным.

Переменный электрический ток вырабатывается в генераторах переменного тока, принцип работы которых основан на законе электромагнитной индукции. Вращение генератора осуществляется механическим двигателем, использующим тепловую, гидравлическую или атомную энергию.

Простейшей моделью такого генератора служит проволочный виток, который вращается в однородном магнитном поле.

Поток магнитной индукции Ф, пронизывающий проволочную рамку площадью S, пропорционален косинусу угла α между нормалью к рамке и вектором магнитной индукции: Ф = BS cos α

При равномерном вращении рамки угол а увеличивается прямо пропорционально времени: α = ωt,

где — угловая скорость вращения рамки.

Поток магнитной индукции меняется по гармоническому закону: Ф = BS cos ωt

Здесь величина ω играет уже роль циклической частоты.

Согласно закону электромагнитной индукции ЭДС индукции в рамке равна взятой со знаком «-» скорости изменения потока магнитной индукции, т. е. производной потока магнитной индукции по времени:

Ф = B∙S∙cos α = B∙S∙cos ωt

e = – Ф = – B∙S∙(cos ωt) = B∙S∙ω∙sin ωt = ε_m∙sin ωt,

где ε_m = B∙S∙ω – амплитуда ЭДС индукции.

Если к рамке подключить колебательный контур, то угловая скорость ω вращения рамки определит частоту ω колебаний значений ЭДС, напряжения на paзличныx участках цепи и силы тока.

Мы будем изучать в дальнейшем вынужденные электрические колебания, происходящие в цепях под действием напряжения, меняющегося с циклической частотой ω по закону синуса или косинуса:

u = U_m ∙ sin ωt или u = U_m cos ωt

где U_m— амплитуда напряжения, т. е. максимальное по модулю значение напряжения.

Если напряжение меняется с циклической частотой ω, то и сила тока в цепи будет меняться с той же частотой. Но колебания силы тока не обязательно должны совпадать по фазе с колебаниями напряжения. Поэтому в общем случае сила тока і в любой момент времени (мгновенное значение силы тока) определяется по формуле:

i= I_m∙sin (ωt + φ_c)

Здесь I_m — амплитуда силы тока, т. е. максимальное по модулю значение силы тока, а φ_c — разность (сдвиг) фаз между колебаниями силы тока и напряжения.

В промышленных цепях переменного тока сила тока и напряжение меняются гармонически с частотой v = 50 Гц. Переменное напряжение на концах цепи создается генераторами на электростанциях.

Рассмотрим принцип действия генератора: возьмем рамку, состоящую из n витков, и соединим ее с гальванометром с помощью колец и скользящих по ним контактов (щеток). Когда рамка вращается в магнитном поле постоянного магнита, то стрелка гальванометра совершает колебания около положения равновесия. Это означает, что в цепи появился переменный ток. Этот опыт моделирует работу генератора переменного тока. Конструкция и действие реального генератора, используемого в промышленности, значительно сложнее.

2) Активное сопротивление

Пусть цепь состоит из соединительных проводов и нагрузки с малой индуктивностью и большим сопротивлением R. Эту величину, которую мы до сих пор называли электрическим сопротивлением или просто сопротивлением, теперь будем называть активным сопротивлением.

Сопротивление R называется активным, потому что при наличии нагрузки, обладающей этим сопротивлением, цепь поглощает энергию, поступающую от генератора.

Эта энергия превращается во внутреннюю энергию проводников — они нагреваются. Будем считать, что напряжение на зажимах цепи меняется по гармоническому закону: u = U_m sin ωt

Как и в случае постоянного тока, мгновенное значение силы тока прямо пропорционально мгновенному значению напряжения. Поэтому для нахождения мгновенного значения силы тока можно применить закон Ома:

Из этой формулы следует, что колебания силы тока на резисторе совпадают по фазе с колебаниями напряжения. Амплитуда силы тока определяется равенством

Работа генератора переменного тока основана на явлении электромагнитной индукции (ЭМИ).

Устройство генератора переменного тока.

Обмотка статора с большим числом витков, размещенных в его пазах. В ней наводится ЭДС.

Станина, внутри которой размещены статор и ротор.

Ротор (вращающаяся часть генератора) создаёт магнитное поле от электромашины постоянного тока.

Статор состоит из отдельных пластин для уменьшения нагрева от вихревых токов. Пластины – из электротехнической стали.

Клеммный щиток на корпусе станины для снятия напряжения.

При равномерном вращении ротора в обмотках статора наводится ЭДС:

е = E sin t = BSN sin 2nt,

где e = BSN – максимальное значение ЭДС; n – число оборотов ротора в секунду; N – число витков обмотки статора.

Вырабатываемое напряжение в промышленных генераторах —В.

При вращении рамки в магнитном поле меняется магнитный поток. В рамке наводится переменная ЭДС индукции. Если цепь замкнута, то возникает индуктивный ток, который непрерывно меняется по модулю, а через 1 /₂ Т – по направлению.

Вынужденные электрические колебания, возникшие в цепях под действием напряжения, осуществляются по синусоидальному закону u =sint или u =cost.

Построение графика синусоидального тока по данным таблицы.

Задание по графику.

Определить по графику: *T – период, f – частоту, Im – амплитуду силы тока.

5. Закрепление изученного материала – решение задач.

1). Сила тока в цепи изменяется по закону i = 3cos (100 />t + />/3) A. Определите амплитуду, круговую частоту и начальную фазу колебаний силы тока.

Ответ: Im = 3A, = 100 рад/с, o= /2 рад/c

2).Напряжение меняется с течением времени по закону u = 5cos(8t + 3/2) B. Определите амплитуду, круговую частоту и начальную фазу напряжения.

Ответ: Um = 5B, = 8 рад/с, o = 3/2 рад/с

3). Сила тока меняется с течением времени по закону I = 2sin(3t + /2) A. Определите амплитуду, круговую частоту и начальную фазу силы тока.

Ответ:Im = 2A, = 3 рад/c, o= —/2 рад/c

6. Подведение итога урока.

Вариант 1

Что является источником энергии на ТЭС?

Нефть, уголь, газ

В какой области народного хозяйства расходуется наибольшее количество производимой электроэнергии?

В сельском хозяйстве

Как изменится выделяемое проводами количество теплоты, если увеличить площадь поперечного сечения провода S?

Какой трансформатор нужно поставить на линии при выходе из электростанции?

Трансформатор не нужен

Электрическая система электростанции

Электрическая система отдельного города

Электрическая система районов страны, соединенная высоковольтными линиями электропередачи

Вариант 2

Что является источником энергии на ГЭС?

Нефть, уголь, газ

Для увеличения срока службы проводов

Для преобразования энергии

Для уменьшения выделяемого проводами количество теплоты

Электрическая система электростанции

Электрическая система отдельного города

Электрическая система районов страны, соединенная высоковольтными линиями электропередачи

Как изменится выделяемое проводами количество теплоты, если уменьшить длину провода?

Какой трансформатор нужно поставить на линии при входе город?

Трансформатор не нужен

7.Задание на дом: § 31, 32; упр.4(№5)

Аспектный самоанализ урока физики в 9 классе по теме
«Генератор переменного тока. Трансформатор»
Учитель Шестакова Н.П.
(Анализ вовлечения учащихся в учебную деятельность на уроке.
Данный урок является одним из последних в системе уроков по теме «Электромагнитное поле».
Цель урока: знакомство учащихся с промышленным способом получения электрической энергии и его передачи потребителям.
Для достижения цели урока были поставлены следующие задачи:
обучающие — закрепить знания по теме «Явление электромагнитной индукции».
— изучить принцип получения и передачи переменного тока.
— познакомить с устройствами генератора переменного тока и трансформатором;
развивающие — создать условия для развития познавательных интересов и интеллектуальных способностей в процессе наблюдения за демонстрацией эксперимента; развития умения выдвигать и проверять гипотезы, обнаруживать зависимости между электрическим током и магнитным полем, объяснять полученные результаты;
воспитательные: создать условия для воспитания интереса к предмету, вооружения учащихся научными методами познания, позволяющими получить объективные знания об окружающем мире; воспитывать необходимость соблюдения правил безопасного использования технических устройств, выступать в роли грамотного потребителя электрической энергии.

Постановка задач урока обоснована с учетом особенностей учебного материала и выполнение их позволило достичь поставленной цели урока, идеи урока доведены до учащихся. Структура урока соответствует его целям.
Тип урока информационно-развивающий, т.к. программа ООО не предусматривает включение этого материала для проверки в ОГЭ и часть его является необязательной для изучения.
Структура урока, логическая последовательность взаимосвязана с этапами урока. Целесообразно распределено время урока между ними.
Форма обучения выбрана коллективная для организации эффективного взаимодействия обучающихся. В процессе работы осуществлялось взаимодействие: учитель – ученик, ученик – ученик, учитель – класс, ученик – класс.
Содержание урока соответствует требованиям государственных программ ООО, согласно которой ученики должны научиться рассказывать об устройстве и принципе действия генератора переменного тока; называть способы уменьшения потерь электроэнергии передаче ее на большие расстояния; рассказывать о назначении, устройстве и принципе действия трансформатора и его применении понимать роль эксперимента в получении научной информации; понимать условия безопасного использования в повседневной жизни трансформатора, генератора тока. Получить возможность научиться осознавать ценность научных исследований, роль физики в расширении представлений об окружающем мире и ее вклад в улучшение качества жизни
Степень усвоения нового материала хорошая, о чем говорят результаты тестирования в конце урока. Новый материал был связан с ранее известными фактами.
Учитывал разные каналы восприятия информации учащимися. Использовал при обсуждении материалов урока наглядные пособия, слайды, учебник, демонстрации
Видеоролик и анимационные слайды позволили активно включиться в обсуждение темы урока визуалам.
Музыкальное оформление, звуковое сопровождение обеспечило полную вовлеченность в образовательный процесс аудиалов.
Возможность активно двигаться, взаимодействовать с одноклассниками, работать с приборами в процессе представления и обсуждения материалов урока эффективно помогло кинестетикам в понимании и усвоении новой информации.
Живые демонстрационные опыты и их анимированные схемы на слайдах обеспечили сохранение и развитие мотивации на протяжении всего урока.
Рефлексия на уроке осуществлялась с помощью картинки «дерево». В процессе рефлексии очень хорошо было видно, как обучающиеся усвоили материал, все ли правильно они поняли, что позволило прямо в процессе обсуждения внести коррективы в понимание новой темы, дополнительно объяснить проявившиеся сложные моменты темы.
Общие результаты урока:
100% выполнение плана урока;
Полная реализация общеобразовательной, воспитывающей и развивающей задач урока;
усвоения знаний и способов деятельности учащихся проходило на 3 уровне — применение в новой ситуации, т.е. творческое.
Рекомендации себе по улучшению качества урока: в большей степени задействовать потенциал учеников при проведении урока, работать над мотивацией обучающихся как в начале урока, так и в ходе его.

-80%

Урок по физике в 11 классе «Производство, передача и использование электрической энергии».

Ветряная электростанция (ВЭС) — установка, преобразующая кинетическую энергию ветра в электрическую энергию
Принцип действия ветряных электростанций прост: ветер крутит лопасти ветряка, приводя в движение вал электрогенератора. Генератор в свою очередь вырабатывает электрическую энергию.
Кинетическая энергия ветра

Дешевое строительство
Дешевая энергия
Возобновляе
мый ресурс
Малая мощность
Шумовое загрязнение
Помехи воздушному сообщению
ВЭС
Преимущества
ВЭС
Недостатки

Геотермальные электростанции (ГеоТЭС) — преобразуют внутреннее тепло Земли (энергию горячих пароводяных источников) в электричество.
Энергия земли

Шумовое загрязнение
Сейсмическая активность
Оседание грунта
Энергия + тепло
Экологическая безопасность
Неиссякаемый источник энергии
ГеоТЭС
Преимущества
ГеоТЭС
Недостатки

Производство электрической энергии
Энергия солнца
Солнечная электростанция (СЭС) — инженерное сооружение, служащее преобразованию солнечной радиации в электрическую энергию.

Энергия солнечной радиации может быть преобразована в постоянный электрический ток посредством солнечных батарей — устройств, состоящих из тонких пленок кремния или других полупроводниковых материалов.

Экологическая
безопасность
Огромные запасы
Возобновляе
мый ресурс
Дорогое строительство
Зависимость от времени года
Проблема утилизации
СЭС
СЭС
Преимущества
Недостатки

Эффективное использование энергии
Четыре ступени энергосбережения:

1. Не забывайте выключать
свет.
2.Используйте энерго-сберегающие
лампочки и оборудование.
3. Хорошо утеплите окна
и двери.
4. Установите регуляторы
подачи тепла (батареи с вентилем).

1.http://aida ucoz.ru
2. http://dom- en.ru
3.http://www. nios.ru
4. www.nickelca.ru
5. www.finmarket.ru
6. dic.academic.ru

Выбранный для просмотра документ Виды электростанций.pptx

Международный дистанционный конкурс

«Безопасность в сети Интернет»

Для учеников 1-11 классов и дошкольников

оргвзнос 29 РУБ.

Описание презентации по отдельным слайдам:

ТЭЦ – теплоэлектроцентрали,
производящие не только
электроэнергию, но и тепло в
виде горячей воды и пара
На ТЭЦ одна часть пара используется для выработки
электроэнергии в генераторе, другая часть пара,
имеющая большую температуру и давление
используется для теплоснабжения

Тепловая электростанция (ТЭС) — вырабатывает электроэнергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании топлива.

ТЭС производят 62% электроэнергии в мире.
Лидируют в производстве США, Китай,
Россия, Япония, Германия.
Тепловые электростанции

ГЭС – гидроэлектростанция
предназначена для преобразования
энергии потока воды в
электрическую энергию.
ГЭС обычно строят на реках
сооружая плотины и
водохранилища.

Гидроэлектростанция (ГЭС) — представляет собой комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию.

ГЭС производят 20% мировой выработки.
Выделяются Канада, США,
Бразилия, Россия, Китай.

Саяно-Шушенская ГЭС – самая мощная электростанция России
Проектная мощность ГЭС 6400 МВт
Дата ввода в эксплуатацию
2000 год
На станции установлено 10 гидроагрегатов по 640 МВт каждый

Высота плотины Саяно- Шушенской ГЭС составляет
245 м
В нижнем бьефе ГЭС выращивают форель

Красноярская ГЭС – вторая по мощности ГЭС в России
Дата ввода в эксплуатацию —
26 июля 1972 г
Проектная мощность ГЭС 6000 МВт

Бетонная плотина
Красноярской ГЭС имеет
высоту 124 м
В годы наибольшего
наполнения водохранилища
глубина у плотины
100м

Мини-ГЭС
Использование энергии небольших водотоков с помощью малых гидроэлектростанций – одно из наиболее эффективных направлений развития альтернативной энергетики

АЭС-электростанция, в которой атомная энергия
преобразуется в электрическую.

АЭС использует для парообразования энергию ядерного топлива . В качестве топлива используется обогащенная руда урана.

Основной процесс, идущий на атомной электростанции – управляемая реакция деления ядер урана-235, при котором выделяется большое количество тепла.

АЭС производят 17% мировой выработки.
Начало ХХI века -эксплуатируется
250 АЭС, работают
440 энергоблоков.
Больше всего в
США, Франции,
Японии, ФРГ,
России, Канаде.

1.http://aida ucoz.ru
2. http://dom- en.ru
3.http://www. nios.ru
4. www.nickelca.ru
5. www.finmarket.ru
6. dic.academic.ru
Интернет-ресурсы

Выбранный для просмотра документ Задача.pptx

Международный дистанционный конкурс

«Безопасность в сети Интернет»

Для учеников 1-11 классов и дошкольников

оргвзнос 29 РУБ.

Описание презентации по отдельным слайдам:

ЗАДАЧА
Рамка, имеющая 100 витков, вращается с частотой 15 Гц в однородном магнитном поле индукцией 0,2 Тл. Чему равна площадь рамки, если амплитудное значение возникающей в ней ЭДС 45 В?

Выбранный для просмотра документ Проверочная работа.doc

Вариант 1

1. Что является источником энергии на ТЭС?

1) Нефть, уголь, газ

2) Энергия ветра

2. Трансформатор предназначен

1) Для увеличения срока службы проводов

2) Для преобразования энергии

3) Для уменьшения выделяемого проводами количество теплоты

3. Как изменится выделяемое проводами количество теплоты, если увеличить площадь поперечного сечения провода S?

4. Какой трансформатор нужно поставить на линии при выходе из электростанции?

3) Трансформатор не нужен

5. Первичная обмотка трансформатора включена в сеть с напряжением 20В. Напряжение на зажимах вторичной обмотки равно 200В. Укажите все правильные утверждения:

А. Трансформатор является повышающим.

Б. Коэффициент трансформации равен 10.

В. Коэффициент трансформации равен 0,1.

Вариант 2

1. Что является источником энергии на ГЭС?

1) Нефть, уголь, газ

2) Энергия ветра

2. Трансформатор предназначен

4) Для увеличения срока службы проводов

5) Для преобразования энергии

6) Для уменьшения выделяемого проводами количество теплоты

3. Как изменится выделяемое проводами количество теплоты, если уменьшить длину провода?

4. Какой трансформатор нужно поставить на линии при входе город?

3) Трансформатор не нужен

5. В первичной обмотке трансформатора 100 витков, во вторичной — 20. Укажите все правильные утверждения.

А. Трансформатор является понижающим.

Б. Коэффициент трансформации 0,2.

В. Коэффициент трансформации 5.

Лист самоконтроля

1. На электростанциях механическую энергию турбины преобразуют в электрическую с помощью индукционных генераторов, в которых используется явление ______________

2. Почему электрическую энергию на большие расстояния передают под высоким напряжением?_________________________________________

3. Расположите в хронологическом порядке источники энергии, которые становились доступны человечеству, начиная с самых ранних: _____________________________

А. Электрическая тяга;

Б. Атомная энергия;

В. Мускульная энергия домашних животных;

4. Назовите известные вам источники энергии, использование которых приведет к уменьшению экологических последствий электроэнергетики___________________

Лист самоконтроля

1. На электростанциях механическую энергию турбины преобразуют в электрическую с помощью индукционных генераторов, в которых используется явление ______________

2. Почему электрическую энергию на большие расстояния передают под высоким напряжением?_________________________________________

3. Расположите в хронологическом порядке источники энергии, которые становились доступны человечеству, начиная с самых ранних: _____________________________

А. Электрическая тяга;

Б. Атомная энергия;

В. Мускульная энергия домашних животных;

4. Назовите известные вам источники энергии, использование которых приведет к уменьшению экологических последствий электроэнергетики___________________

Выбранный для просмотра документ тесты.doc

Вариант 1

1. Что является источником энергии на ТЭС?

1) Нефть, уголь, газ

2) Энергия ветра

2. В какой области народного хозяйства расходуется наибольшее количество производимой электроэнергии?

1) В промышленности

3) В сельском хозяйстве

3. Как изменится выделяемое проводами количество теплоты, если увеличить площадь поперечного сечения провода S?

4. Какой трансформатор нужно поставить на линии при выходе из электростанции?

3) Трансформатор не нужен

5. Энергосистема — это

1) Электрическая система электростанции

2) Электрическая система отдельного города

3) Электрическая система районов страны, соединенная высоковольтными линиями электропередачи

Вариант 2

1. Что является источником энергии на ГЭС?

1) Нефть, уголь, газ

2) Энергия ветра

1. Трансформатор предназначен

1) Для увеличения срока службы проводов

2) Для преобразования энергии

3) Для уменьшения выделяемого проводами количество теплоты

1. Энергосистема — это

1) Электрическая система электростанции

2) Электрическая система отдельного города

3) Электрическая система районов страны, соединенная высоковольтными линиями электропередачи

1. Как изменится выделяемое проводами количество теплоты, если уменьшить длину провода?

1. Какой трансформатор нужно поставить на линии при входе город?

3) Трансформатор не нужен

Выбранный для просмотра документ Урок по физике 11 кл. _Производство, передача и использование электрической энергии_..pptx

Международный дистанционный конкурс

«Безопасность в сети Интернет»

Для учеников 1-11 классов и дошкольников

оргвзнос 29 РУБ.

Описание презентации по отдельным слайдам:

«Производство, передача и использование электрической энергии»
1

Как наша прожила б планета,
Как люди жили бы на ней
Без теплоты, магнита, света
И электрических лучей?
А. Мицкевич
2

Электромагнитная индукция – явление возникновения тока в замкнутом
проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего его.
Явление электромагнитной индукции было открыто М. Фарадеем.
9

Преобразование переменного тока, при котором
напряжение увеличивается или уменьшается в несколько раз практически без потери мощности, осуществляется с помощью трансформаторов.
Устройство трансформатора:
Замкнутый стальной сердечник, собранный из пластин;
Две ( иногда более ) катушки с проволочными обмотками.

первичная, вторичная,
— к источнику к ней присоединяют
переменного нагрузку
напряжения.
14

Если k > 1, то трансформатор понижающий.

Если k < 1, то трансформатор повышающий.
16

КПД =
P1, P2 — мощность
17

Частота видимого света

Выбранный для просмотра документ Урок физики в 11 классе — Производство, передача и использование электрической энергии..docx

Филиал МОУ СОШ с. Салтыково в с. Раево

Конспект открытого урока по физике в 11 классе

«Производство, передача и использование электрической энергии».

Учитель: Распертова Т.В.

2018 – 2019 уч. год

Урок физики в 11 классе.

Производство, передача и использование электрической энергии.

Цели урока:

Обучающие:

Показать преимущества электрической энергии перед другими видами энергии.

Обобщить знания о принципиальном устройстве генератора переменного тока, трансформатора, о способах получения электроэнергии.

Показать способы передачи электроэнергии.

Осветить экологические проблемы, связанные с выработкой электроэнергии.

Способствовать формированию у старшеклассников информационной и коммуникативной компетентностей.

Развивающая:

Развитие логического мышления.

Формирование умений анализировать, обобщать.

Показать практическую значимость знаний данной темы.

Воспитывающая:

Воспитывать самосознание и настойчивость в овладении знаниями.

компьютер,проектор,источники тока – батарея карманного фонарика,

фотоэлемент,модель генератора постоянного тока,

Основные этапы урока:

Организационный момент (2 мин.)

Демонстрация работ учащихся (30 мин)

Проверка знаний (10 мин.)

Подведение итогов. (3 мин.)

Организационный момент — приветствие, настрой деятельности на успех.

Учитель: Практически вся жизнь человека в быту связана с электричеством. А что будет, если его не станет?

Как наша прожила б планета,
Как люди жили бы на ней
Без теплоты, магнита, света
И электрических лучей?

А, действительно, как бы жила планета? Ведь было время, когда люди жили без света. Трудно жили.

Небольшой экскурс в историю:

1 сообщение : Рождение энергетики произошло несколько миллионов лет тому назад, когда люди научились использовать огонь. Огонь давал им тепло и свет, был источником вдохновения и оптимизма, оружием против врагов и диких зверей, лечебным средством, помощником в земледелии, консервантом продуктов, технологическим средством и т.д.

На сегодняшний день энергия остается главной составляющей жизни человека. Она дает возможность создавать различные материалы, является одним из главных факторов при разработке новых технологий. Попросту говоря, без освоения различных видов энергии человек не способен полноценно существовать. Трудно представить существование современной цивилизации без электроэнергии. Если в нашей квартире отключается свет хотя бы на несколько минут, то мы уже испытываем многочисленные неудобства. А что произойдет при отключении электроэнергии на несколько часов! Электрический ток – основной источник электроэнергии. Вот почему так важно представлять физические основы получения, передачи и использования переменного электрического тока.
Слайд 9,10

2 сообщ. Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, которое заключается в возникновении индукционного тока под действием переменного магнитного поля.

После открытия этого явления многие скептики, сомневаясь, спрашивали: «Какая от этого польза?» На что Фарадей ответил: «Какая может быть польза от новорожденного?»

Прошло немногим более половины столетия и, как сказал американский физик Р.Фейнман, «бесполезный новорожденный превратился в чудо-богатыря и изменил облик Земли так, как его гордый отец не мог себе и представить».

И этим богатырем, изменившим облик Земли, является генератор.

3 сообщение.

Генератор переменного тока — это машина, преобразующая механическую энергию вращения в электрическую энергию переменного тока. Современный генератор электрического тока — это внушительное соору- жение из медных проводов, изоляционных материалов и стальных конструк- ций. При размерах в несколько метров важнейшие детали генераторов изготовляются с точностью до миллиметра. Нигде в природе нет такого сочетания движущихся частей, которые могли бы порождать электрическую энергию столь же непрерывно и экономично.

В настоящее время имеется много типов индукционных генераторов. Но все они состоят из одних и тех же основных частей.

Это, во-первых, электромагнит или постоянный магнит, создающий магнитное поле, и, во-вторых, обмотка, в которой индуцируется переменная э. д. с.. Для получения большого магнитного потока в генераторах применяют специальную магнитную систему, состоящую из двух сердечников, сделанных из электротехнической стали. Обмотки, создающие магнитное поле, размещены в пазах одного из сердечников, а обмотки, в которых индуцируется э. д. с., — в пазах другого. Один из сердечников (обычно внутренний) вместе со своей обмоткой вращается вокруг горизонтальной или вертикальной оси. Поэтому он называется ротором. Неподвижный сердечник с его обмоткой называют статором. Зазор между сердечниками статора и ротора делают как можно меньшим. Этим обеспечивается наибольшее значение потока магнитной индукции. В больших промышленных генераторах вращается электромагнит, который яв- ляется ротором, в то время как обмотки, в которых наводится э. д. с., уложены в пазах статора и остаются неподвижными. Дело в том, что подводить ток к ротору или отводить его из обмотки ротора во внешнюю цепь приходиться при помощи скользящих контактов. Для этого ротор снабжается контактными кольцами, присоединенными к концам его обмотки. Неподвижные пластины — щетки — прижаты к кольцам и осуществляют связь обмотки ротора с внешней цепью. Сила тока в обмотках электромагнита, создающего магнитное поле, значительно меньше силы тока, отдаваемого генератором во внешнюю цепь.

Поэтому генерируемый ток удобнее снимать с неподвижных обмоток, а через скользящие контакты подводить сравнительно слабый ток к вращающемуся электромагниту.

Учитель (в беседе с учащимися): Вся ли энергия, получаемая на электростанции, доходит до потребителя? Почему происходят потери при передаче электроэнергии? При прохождении тока по проводам, они нагреваются. Отчего зависит количество теплоты, выделяемое в проводах? Уменьшить количество теплоты можно за счет уменьшения силы тока. Для этого применяют устройство, называемое трансформатором.

4 сообщение: Слайд 14-17

Трансформатор – статическое электромагнитное устройство,

предназначенное для преобразования переменного электрического тока одного напряжения и определенной частоты в электрический ток другого напряжения и той же частоты.

Из чего состоит трансформатор? В простейшем случае из одного металлического сердечника и двух обмоток. Обмотки электрически не связаны одна с другой и представляют собой изолированные провода. Одна обмотка (ее называют первичной) подключается к источнику переменного тока. Вторая обмотка, называемая вторичной, подключается к конечному потребителю тока.

Работа любого трансформатора основана на явлении электромагнитной индукции , открытой Фарадеем. Когда трансформатор подключен к источнику переменного тока, в витках его первичной обмотки течет переменный ток величиной I1. При этом образуется магнитный поток Ф, который пронизывает обе обмотки и индуцирует в них ЭДС.

Бывает, что вторичная обмотка не находится под нагрузкой. Такой режимы работы трансформатора называется режимом холостого хода. Соответственно, если вторичная обмотка подключена к какому-либо потребителю, по ней течет ток I2, возникающий под действием ЭДС.

Величина ЭДС, возникающей в обмотках, напрямую зависит от числа витков каждой обмотки. Отношение ЭДС, индуцированных в первичной и вторичной обмотках, называется коэффициентом трансформации и равно отношению количества витков соответствующих обмоток.

Путем подбора числа витков на обмотках можно увеличивать или уменьшать напряжение на потребителе тока с вторичной обмотки.

5 сообщение, Слайд 18 — 23

Передача электроэнергии

От электростанции электроэнергия напряжением 110—750 кВ передается по линиям электропередач (ЛЭП) на главные или районные понижающие подстанции, на которых напряжение снижается до 6—35 кВ. От распределительных устройств это напряжение по воздушным или кабельным ЛЭП передается к трансформаторным подстанциям, расположенным в непосредственной близости от потребителей электрической энергии. На подстанции величина напряжения снижается до 380 В, и по воздушным или кабельным линиям электроэнергия поступает непосредственно к потребителю в доме. Такая схема позволяет передать электроэнергию потребителю с наименьшими потерями. Поэтому на пути от электростанции к потребителям электроэнергия трансформируется с одного напряжения на другое.

Зачем применяют высокое напряжение? Для снижения потерь на нагрев проводов при передаче на большие расстояния.
Потери зависят от величины проходящего тока и диаметра проводника, а не приложенного напряжения.

Если не применять трансформацию, т. е. передавать электроэнергию при напряжении 220 В, то для снижения потерь до заданного значения сечение проводов пришлось бы увеличить примерно до 10 м2. Диаметр такого «провода» превышает 3 м, а масса в пролете составляет сотни тонн.
Применяя трансформацию, т. е. повышая напряжение в линии, а затем, снижая его вблизи расположения потребителей, пользуются другим способом снижения потерь: уменьшают ток в линии. Этот способ весьма эффективен, так как потери пропорциональны квадрату силы тока. Действительно, при повышении напряжения вдвое ток снижается вдвое, а потери уменьшаются в 4 раза. Если напряжение повысить в 100 раз, то потери снизятся в 100 во второй степени, т. е. в 10000 раз.

Электрические сети предназначены для передачи и распределения электроэнергии. Они состоят из совокупности подстанций и линий различных напряжений. При электростанциях строят повышающие трансформаторные подстанции, и по линиям электропередачи высокого напряжения передают электроэнергию на большие расстояния. В местах потребления сооружают понижающие трансформаторные подстанции.

6 сообщение Слайд 24-30

Использование электроэнергии

Современное общество невозможно представить без электрификации производственной деятельности. Уже в конце 80-х годов более 1/3 всего потребления энергии в мире осуществлялось в виде электрической энергии. К началу следующего века эта доля может увеличиться до 1/2. Такой рост потребления электроэнергии прежде всего связан с ростом ее потребления в промышленности. Основная часть промышленных предприятий работает на электрической энергии. Высокое потребление электроэнергии характерно для таких энергоемких отраслей, как металлургия, алюминиевая и машиностроительная промышленность.

Электровооруженность труда приобретает все более распространенный характер. Новые машины, механизмы и технологии, порожденные научно-техническим прогрессом, требуют для своего осуществления электроэнергию.

Развитие сельской электрификации обусловливает восприимчивость сельскохозяйственного производства к достижениям научно- технического прогресса. Электроэнергия дала жизнь (или изменила их содержание) многим сельским профессиям.Отходит в прошлое профессия доярки — благодаря механизации и электрификации ее заменил оператор машинного доения. Обработка и очистка зерна сегодня просто немыслимы без электроагрегатов, а такой анахронизм, как профессия пастуха, вполне разрешим с помощью электроизгороди. Без электроэнергии немыслимы сушка, электромелиорация и многие другие виды работ.

Электричество в домашнем быту улучшает гигиенические условия жизни и облегчает выполнение домашних работ. Поддержание в чистоте кухонь, обслуживаемых электричеством, обходится значительно дешевле — нет копоти, золы, остатков несгоревшего топлива, исключена возможность попадания в кухонные помещения вредных продуктов сгорания и светильного газа, что может иметь место в случае применения газа. Электрические плиты излучают меньше тепла, чем плиты с открытым пламенем. Вследствие этого в помещении электрической кухни обычно менее высокая температура, что особенно важно летом.

Значительное сбережение времени и сил дает употребление для стирки белья аппарата с центрифугой. Вообще применение электричества в домашнем быту увеличивает степень механизации последнего, позволяет, с одной стороны, избежать применения в хозяйстве труда домашних работниц и, с другой стороны, значительно облегчает и сокращает труд женщин в домашнем быту и позволяет им посвятить освободившееся время труду на производстве или общественной работе. Значимости электроэнергии в нашей жизни можно посвятить целую поэму, настолько она важна в нашей жизни и настолько мы привыкли к ней. Хотя мы уже и не замечаем, что она поступает к нам в дома, но когда ее отключают, становится очень не комфортно.

Электроэнергия была и остается главной составляющей жизни человека Главные вопросы – сколько энергии нужно человечеству? Какой будет энергетика ХХІ века? Чтобы дать ответы на эти вопросы необходимо знать основные способы получения электроэнергии, изучить проблемы и перспективы современного производства электроэнергии.

Преобразования энергии различных видов в электрическую энергию происходит на электростанциях . В зависимости от вида преобразуемой энергии электростанции могут быть разделены на следующие основные типы:

· Электростанции промышленной энергетики: ГЭС, ТЭС, АЭС

· Электростанции альтернативной энергетики: ПЭС, СЭС, ВЭС, ГеоТЭС

Рассмотрим физические основы производства электроэнергии на электростанциях.
Презентация учащегося «Виды электростанций»

Гидроэлектростанция представляет собой комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию .
На ГЭС электроэнергию получают, используя энергию воды, перетекающей с высшего уровня к низшему уровню и вращающей при этом турбину. Плотина – самый важный и самый дорогостоящий элемент ГЭС. Вода перетекает с верхнего бьефа в нижний бьеф по специальным трубопроводам, либо по выполненным в теле плотины каналам и приобретает большую скорость. Струя воды поступает на лопасти гидротурбины. Ротор гидротурбины приводится во вращение под действием центробежной силы струи воды. Вал турбины соединяется с валом электрического генератора, и при вращении ротора генератора механическая энергия ротора преобразуется в электрическую энергию.
Важнейшая особенность гидроэнергетических ресурсов по сравнению с топливно-энергетическими ресурсами – их непрерывная возобновляемость. Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнергии. Однако гидроэнергетика не безвредна для окружающей среды. При постройке плотины образуется водохранилище. Вода, залившая огромные площади, необратимо изменяет окружающую среду. Подъем уровня реки плотиной может вызвать заболоченность, засоленность, изменения прибрежной растительности и микроклимата. Поэтому так важно создание и использование экологически безвредных гидротехнических сооружений.

Теплоэлектростанции.

Тепловая электростанция (ТЭС) – электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. Основными видами топлива для ТЭС являются природные ресурсы – газ, уголь, торф, горючие сланцы, мазут . Тепловые электростанции разделяются на две группы: конденсационные и теплофикационные или теплоцентрали (ТЭЦ). Конденсационные станции снабжают потребителей только электрической энергией. Их сооружают вблизи залежей местного топлива с тем, чтобы не возить его на большие расстояния. Теплоцентрали снабжают потребителей не только электрической энергией, но и теплом – водяным паром или горячей водой, поэтому ТЭЦ сооружают поблизости от приемников теплоты, в центрах промышленных районов и крупных городов для уменьшения протяженности теплофикационных сетей. Топливо транспортируют на ТЭЦ из мест его добычи. В машинном зале ТЭС установлен котел с водой. За счет тепла, образующегося в результате сжигания топлива, вода в паровом котле нагревается, испаряется, а образовавшийся насыщенный пар доводится до температуры 550°С и под давлением 25 МПа поступает по паропроводу в паровую турбину, назначение которой превращать тепловую энергию пара в механическую энергию. Энергия движения паровой турбины преобразуется в электрическую энергию генератором, вал которого непосредственно соединен с валом турбины. После паровой турбины водяной пар, имея уже низкое давление и температуру около 25°С, поступает в конденсатор. Здесь пар с помощью охлаждающей воды превращается в воду, которая с помощью насоса снова подается в котел. Цикл начинается снова. ТЭС работают на органическом топливе, но это, к сожалению, невосполнимые природные ресурсы . К тому же, работа ТЭС сопровождается экологическими проблемами: при сгорании топлива происходит тепловое и химическое загрязнение среды, что оказывает губительное воздействие на живой мир водоемов и качество питьевой воды.

Атомные электростанции.

Атомная электростанция (АЭС) – электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую энергию . Атомные электростанции действуют по такому же принципу, что и тепловые электростанции, но используют для парообразования энергию, получающуюся при делении тяжелых атомных ядер (урана, плутония). В активной зоне реактора протекают ядерные реакции, сопровождающиеся выделением огромной энергии . Вода, соприкасающаяся в активной зоне реактора с тепловыделяющими элементами, забирает у них тепло и передает это тепло в теплообменнике также воде, но уже не представляющей опасности радиоактивного излучения. Поскольку вода в теплообменнике превращается в пар, его называют парогенератором. Горячий пар поступает в турбину, преобразующую тепловую энергию пара в механическую энергию. Энергия движения паровой турбины преобразуется в электрическую энергию генератором, вал которого непосредственно соединен с валом турбины. АЭС, являющиеся наиболее современным видом электростанций, имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций: не требуют привязки к источнику сырья и собственно могут быть размещены в любом месте, при нормальном режиме функционирования считаются экологически безопасными . Но при авариях на АЭС возникает потенциальная опасность радиационного загрязнения среды. Кроме того существенной проблемой остается утилизация радиоактивных отходов и демонтаж отслуживших свой срок АЭС.

Учитель:
Альтернативная энергетика — совокупность перспективных способов получения энергии, которые распространены, не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске причинения вреда экологии района . Альтернативный источник энергии — способ, устройство или сооружение, позволяющее получать электрическую энергию (или другой требуемый вид энергии) и заменяющий собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле. Цель поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений.

Презентация учащегося «Альтернативная энергетика»

Приливные электростанции.

Использование энергии приливов началось еще в ХІ веке, когда на берегах Белого и Северного морей появились мельницы и лесопилки. Два раза в сутки уровень океана то поднимается под действием гравитационных сил Луны и Солнца, притягивающих к себе массы воды. Вдали от берега колебания уровня воды не превышают 1 м, но у самого берега они могут достигать 13-18 метров . Для устройства простейшей приливной электростанции (ПЭС) нужен бассейн – перекрытый плотиной залив или устье реки. В плотине имеются водопропускные отверстия и установлены гидротурбины, которые вращают генератор. Считается экономически целесообразным строительство приливных электростанций в районах с приливными колебаниями уровня моря не менее 4 метров. В приливных электростанциях двустороннего действия турбины работают при движении воды из моря в бассейн и обратно. Приливные электростанции двустороннего действия способны вырабатывать электроэнергию непрерывно в течение 4-5 часов с перерывами в 1-2 часа четыре раза в сутки. Для увеличения времени работы турбин существуют более сложные схемы – с двумя, тремя и большим количеством бассейнов, однако стоимость таких проектов весьма высока . Недостаток приливных электростанций в том, что они строятся только на берегу морей и океанов, к тому же они развивают не очень большую мощность, да и приливы бывают всего лишь два раза в сутки . И даже они экологически не безопасны. Они нарушают нормальный обмен соленой и пресной воды и тем самым – условия жизни морской флоры и фауны. Влияют они и на климат, поскольку меняют энергетический потенциал морских вод, их скорость и территорию перемещения.

Ветряные электростанции.

Энергия ветра – это косвенная форма солнечной энергии, являющаяся следствием разности температур и давлений в атмосфере Земли. Около 2% поступающей на Землю солнечной энергии превращается в энергию ветра. Ветер – возобновляемый источник энергии. Его энергию можно использовать почти во всех районах Земли. Получение электроэнергии от ветросиловых установок является чрезвычайно привлекательной, но вместе с тем технически сложной задачей. Трудность заключается в очень большой рассеянности энергии ветра и в его непостоянстве . Принцип действия ветряных электростанций прост: ветер крутит лопасти установки, приводя в движение вал электрогенератора. Генератор вырабатывает электрическую энергию, и, таким образом, энергия ветра превращается в электрический ток . Производство ВЭС очень дешево, но их мощность мала, и их работа зависит от погоды . К тому же они очень шумны, поэтому крупные установки даже приходится на ночь отключать. Помимо этого, ветряные электростанции создают помехи для воздушного сообщения, и даже для радиоволн. Применение ВЭС вызывает локальное ослабление силы воздушных потоков, мешающее проветриванию промышленных районов и даже влияющее на климат. Наконец, для использования ВЭС, необходимы огромные площади много больше, чем для других типов электрогенераторов. И все же изолированные ВЭС с тепловыми двигателями как резерв и ВЭС, которые работают параллельно с тепло – и гидростанциями, должны занять видное место в энергоснабжении тех районов, где скорость ветра превышает 5 м/с.

Геотермальные электростанции.

Геотермальная энергия – это энергия внутренних областей Земли. Извержение вулканов наглядно свидетельствует об огромном жаре внутри планеты. Ученые оценивают температуру ядра Земли в тысячи градусов Цельсия. Геотермальное тепло – это тепло, содержащееся в подземной горячей воде и водяном паре, и тепло нагретых сухих пород . Геотермальные тепловые электростанции (ГеоТЭС) преобразуют внутреннее тепло Земли (энергию горячих пароводяных источников) в электрическую энергию. Источниками геотермальной энергии могут быть подземные бассейны естественных теплоносителей – горячей воды или пара. По существу, это непосредственно готовые к использованию «подземные котлы», откуда воду или пар можно добыть с помощью обычных буровых скважин. Полученный таким способом природный пар после предварительной очистки от газов, вызывающих разрушение труб, направляется в турбины, соединенные с электрогенераторами. Использование геотермальной энергии не требует больших издержек, т.к. в данном случае речь идет об уже «готовых к употреблению», созданных самой природой источниках энергии . К недостаткам ГеоТЭС относится возможность локального оседания грунтов и пробуждения сейсмической активности. А выходящие из-под земли газы создают в окрестностях немалый шум и могут, к тому же, содержать отравляющие вещества. Кроме того, ГеоТЭС построить можно не везде, потому что для ее постройки необходимы геологические условия.

Солнечные электростанции .

Солнечная энергия – наиболее грандиозный, дешевый, но, и, пожалуй, наименее используемый человеком источник энергии. Преобразование энергии солнечного излучения в электрическую энергию осуществляется с помощью солнечных электростанций . Различают термодинамические СЭС, в которых солнечная энергия сначала преобразуется в тепловую, а затем в электрическую; и фотоэлектрические станции, непосредственно преобразующие солнечную энергию в электрическую энергию . Фотоэлектрические станции бесперебойно снабжают электроэнергией речные бакены, сигнальные огни, системы аварийной связи, лампы маяков и многие другие объекты, расположенные в труднодоступных местах . По мере совершенствования солнечных батарей они будут находить применение в жилых домах для автономного энергоснабжения (отопления, горячего водоснабжения, освещения и питания бытовых электроприборов). Солнечные электростанции обладают заметным преимуществом перед станциями других типов: отсутствием вредных выбросов и экологической чистотой, бесшумностью в работе, сохранением в неприкосновенности земных недр .

Эффективное использование электроэнергии.

Электроэнергия занимает существенное место в статье расходов каждой семьи. Ее эффективное использование позволит значительно снизить издержки. Все чаще в наших квартирах «прописываются» компьютеры, посудомоечные машины, кухонные комбайны. Поэтому и плата за электроэнергию весьма значительна. Возросшее энергопотребление приводит к дополнительному потреблению невозобновляемых природных ресурсов: уголь, нефть, газ. При сжигании топлива в атмосферу выбрасывается углекислый газ, что приводит к пагубным климатическим изменениям. Экономия электричества позволяет сократить потребление природных ресурсов, а значит, и снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.
Четыре ступени энергосбережения.

· Не забывайте выключать свет.

· Использовать энергосберегающие лампочки и бытовую технику класса А.

· Хорошо утеплять окна и двери.

· Установить регуляторы подачи тепла (батареи с вентилем).

Проверка знаний — проверь себя.

А сейчас проверим, на сколько, вы усвоили данный материал. У вас на столах лежат тестовые задания по теме нашего урока и карточка, в которую вы заносите правильный ответ.

Вариант 1

1. Что является источником энергии на ТЭС?

1) Нефть, уголь, газ

2) Энергия ветра

2. В какой области народного хозяйства расходуется наибольшее количество производимой электроэнергии?

1) В промышленности

3) В сельском хозяйстве

3. Как изменится выделяемое проводами количество теплоты, если увеличить площадь поперечного сечения провода S?

4. Какой трансформатор нужно поставить на линии при выходе из электростанции?

3) Трансформатор не нужен

5. Энергосистема — это

1) Электрическая система электростанции

2) Электрическая система отдельного города

3) Электрическая система районов страны, соединенная высоковольтными линиями электропередачи

Вариант 2

1. Что является источником энергии на ГЭС?

1) Нефть, уголь, газ

2) Энергия ветра

2. Трансформатор предназначен

1) Для увеличения срока службы проводов

2) Для преобразования энергии

3) Для уменьшения выделяемого проводами количество теплоты

3. Энергосистема — это

1) Электрическая система электростанции

2) Электрическая система отдельного города

3) Электрическая система районов страны, соединенная высоковольтными линиями электропередачи

4. Как изменится выделяемое проводами количество теплоты, если уменьшить длину провода?

5. Какой трансформатор нужно поставить на линии при входе город?

3) Трансформатор не нужен

Домашнее задание . § 27-41 –повторить. (учебник «Физика-11» Г.Я.Мякишев)

1. Учебник Г.Г. Мякишев «Физика, 11 класс». Москва: Просвещение.

2. Источники энергии. Факты, проблемы, решения. Москва: Наука и техника.

3. Нетрадиционные источники энергии. Москва: Знание.

4. Т.А.Демина, Экология, природопользование, охрана окружающей среды,- М., «Аспект Пресс», 1998г.,143с.

Как рассчитать какой трансформатор нужно установить в населенном пункте?

Вообще при определении мощности необходимо использовать т.н. "коэффициент спроса"..

Но вообще по нормам на один частный дом даётся 10 кВт..

Поэтому не вдаваясь в дебри 300х10=3000 кВт..

Из стандартного ряда мощностей трансформаторов выбираем трансформатор 4000 кВА..

Но рациональнее разделить нагрузки и поставить несколько ТП..

Например 3 шт. ТП 1000 кВА..

Но лучше установить 5 трансформаторов по 630 кВА: 2 шт двухтрансформаторные подстанции и одна однотрансформаторная..

А вообще постройке ТП будет предшествовать выдача техусловий от энергоснабжающей организации, где будет указана величина мощности, выделяемая для этих целей и указаны места подключения к сети..

Затем составляется проект со всеми согласованиями и указанием всех трасс линий на местности..