§ 51. Получение и передача переменного электрического тока. Трансформатор -

Вопросы.

1. Какой электрический ток называется переменным? С помощью какого простого опыта его можно получить?

Переменным называется ток, периодически меняющийся со временем по модулю и направлению.
Переменный ток можно получить используя индукционную катушку, гальванометр и магнит. Периодически двигая магнит внутри катушки вверх и вниз можно заметить, стелка гальванометра отклоняется то в одну, то в другую сторону.



2. Где используют переменный электрический ток?

Переменный электрический ток используют в быту и промышленности.



3. На каком явлении основано действие наиболее распространенных в настоящее время генераторов переменного тока?

Работа генераторов переменного тока основана на явлении электромагнитной индукции.




4. Расскажите об устройстве и принципе действия промышленного генератора.

Промышленный генератор переменного электрического тока состоит из статора и ротора. Статор - неподвижно закреплен, а ротор - вращается. Ротор и статор - обмотаны особым образом медной проволокой. На ротор подается постоянный электрический ток, и таким образом он является электромагнитом. При  вращении ротора, создаваемое им магнитное поле тоже вращается. При этом переменный магнитный поток пронизывает обмотку статора и в нем возникает переменный электрический ток.



5. Чем приводится во вращение ротор генератора на тепловой электростанции? на гидроэлектростанции?

Паровой и водяной турбиной.



6. Почему в гидрогенераторах используют многополюсные роторы?

Для создания тока стандартной частоты, т.к. скорость вращения водяных турбин невысока.




7. Какова стандартная частота промышленного тока, применяемого в России и многих других странах?

Стандартная частота в России - 50 Гц, в США - 60 Гц.



8. По какому физическому закону можно определить потери электроэнергии в ЛЭП?


По закону Джоуля - Ленца: Q= I2Rt, где Q- энергия затрачиваемая на нагревание проводов, I- действующее значение силы переменного тока в цепи, R - сопротивление проводов, t - время.



9. Что следует сделать для уменьшения потерь электроэнергии при ее передаче?

Из закона Джоуля- Ленца следует, что для этого следует уменьшать сопротивление цепи  R и силу тока I.




10. Для чего при уменьшении силы тока во столько же раз повышают его напряжение перед подачей в ЛЭП?


Для того, чтобы не снижать мощность тока P= UI. Передача тока небольшой мощности на большие расстояния экономически невыгодна (надо строить дорогие линии электропередач, станции и подстанции, а в результате не все потребители смогут пользоваться электричеством).



11. Расскажите об устройстве, принципе действия и применении трансформаторов.






Упражнения.

1. Электростанции России вырабатывают переменный ток частотой 50 Гц. Определите период этого тока.








2. По графику (см. рис. 140) определите период, частоту и амплитуду колебаний силы тока i.