Қазақша рефераттар

Электр энергиясының алыс қашықтықтарға жеткізілуі

Сабақтың мақсаты

Біліктілік

Оқушылар электромагниттік индукция құбылысын зерттейді, генераторлар мен трансформаторлардың жұмысымен танысады, электр энергиясын алыс қашықтықтарға жеткізудің негізгі қағидаларын меңгереді.

Тәрбиелік

Пәнге қызығушылықты арттырып, жауапкершілік пен ұқыптылыққа тәрбиелейді.

Дамытушылық

Логикалық ойлауды, есте сақтауды дамытып, теориялық білімді тәжірибеде қолдану дағдыларын қалыптастырады.

Сабақ барысы

I. Ұйымдастыру кезеңі

  • Сабақтың мақсатын нақтылау
  • Сабаққа қатыспаған оқушыларды белгілеу

II. Үй тапсырмасын тексеру

Өткен тақырып бойынша сұрақ-жауап және қысқаша талдау жүргізіледі.

III. Жаңа тақырыпты түсіндіру

Табиғатта біржақты құбылыстар мен үдерістер болмайтынын біз талай байқадық. Егер электр тогы магнит өрісін тудыра алса, онда кері құбылыс та болуы тиіс. Осыдан «Магнит өрісі электр тогын тудыра ала ма?» деген орынды сұрақ туындайды.

Мұндай кері құбылысты алғаш жүйелі түрде зерттегендердің бірі — ағылшын ғалымы Майкл Фарадей. Ол магнит өрісінің өзгерісі өткізгіште индукциялық ток тудыратынын тәжірибе жүзінде көрсетті. Бұл құбылыс бүгінгі техникадағы генераторлар мен трансформаторлардың негізін құрайды.

Трансформаторлардың тиімділігі

Қазіргі технологиялар пайдалы әсер коэффициенті 97–98% болатын трансформаторларды жасауға мүмкіндік береді. Сондықтан олардың электр энергиясын тасымалдаудағы рөлі ерекше.

Негізгі мәселе — энергия шығыны

Қашықтыққа тасымалдаудағы басты қиындық — өткізгіштердің қызуынан болатын шығын. Ол Джоуль–Ленц заңы бойынша ток күшінің квадратына пропорционал:

Q = I²Rt

Мұндағы Q — бөлінетін жылу мөлшері, I — ток күші, R — кедергі, t — уақыт.

Шығынды азайтудың шешімі

Тасымалдау кезіндегі бос шығынды азайту үшін, тасымалданатын қуатты кемітпей, ток күшін мүмкіндігінше азайту қажет. Бұған жетудің ең тиімді жолы — кернеуді өте жоғары мәндерге (жүздеген мың вольтқа) көтеру. Осылайша жоғары вольтты электр тасымалдау жүйелері қалыптасты.

Өндіру орнында

Кернеу трансформатор көмегімен 400–500 мың вольтқа дейін жоғарылатылады.

Тұтыну орнында

Кернеу кері бағытта төмендетіліп, 220 вольтқа дейін жеткізіледі.

Электр энергиясын алысқа берудің жеңілдетілген сұлбасы

  1. 1 Электр станциясы энергия өндіреді.
  2. 2 Көтергіш трансформатор кернеуді жоғары деңгейге көтереді.
  3. 3 Жоғары кернеулі желі арқылы алыс қашықтыққа тасымалданады.
  4. 4 Төмендеткіш трансформатор кернеуді қауіпсіз деңгейге түсіреді.
  5. 5 Тұтынушылар (үй, мектеп, өндіріс) электр энергиясын пайдаланады.

Негізгі түйін

Электромагниттік индукция — электр энергетикасының іргетасы. Генераторлар электр энергиясын өндіреді, ал трансформаторлар кернеуді түрлендіру арқылы алыс қашықтықтарға тиімді тасымалдауды қамтамасыз етеді. Шығынды азайтудың басты жолы — кернеуді көтеріп, ток күшін азайту.