открытый урок "Трансформаторы"
план-конспект урока на тему

Департамент  образования города  Москвы

Государственное автономное образовательное учреждение

среднего профессионального образования города Москвы

«Технологический колледж № 28»

Евдокимов П.Е.

Методическая разработка открытого урока,

проведенного со студентами группы 11Х по дисциплине «Физика»

26 марта 2013г.

Москва

2013

Тема урока:

Трансформаторы. Контрольная работа на тему законы постоянного тока.

Цели урока:

1. Образовательная: Изучить со студентами устройство, назначение, принцип действия трансформатора, типы трансформаторов.                                                                                                    2. Развивающая: формировать умение анализировать предложенный материал, сопоставлять и обобщать полученные данные, выделять главное, делать выводы.
2. Воспитательная: воспитывать интерес к изучаемой проблемы, воспитывать познавательные потребности.

 Вид урока: Лекция – беседа. Контрольная работа.

 Оборудование урока: Учебно-методическое сопровождение урока

1.   Учебник «Элементарный учебник физики» под редакцией академика  Г.С.Ландсберга.

2. Конспект урока.
3. Плакат «устройство трансформатора»        

1. Сердечник трансформатора.
2. Макет трансформатора
3. Схема включения трансформатора в электрическую цепь.
4. Контрольное задание на пройденную тему.

План урока:

I. Организационный момент- подготовка студентов к уроку, проверка присутствующих

II.Работа по теме урока:

1.Фронтальная беседа по изучаемому материалу.

2.Объявление преподавателем новой темы

III. Закрепление изучаемого материала.

1.Самостоятельная работа студентов.

2. Фронтальная беседа по пройденному материалу.

3. Проведение контрольной работы.

IV.Домашнее задание:

Преподаватель даёт задание студентам на дом: подготовить краткое сообщение о применении в технике трансформаторов.

                                                   Ход урока

        Содержание темы:

     При изучении  предыдущих  тем, много внимания было уделено электроприборам. Сами по себе эти приборы имеют большой интерес для использования их в технике. Так, например,  без трансформаторов невозможно снабжение ни одного города, района, дома и т. д. Что же представляет собой трансформатор?

Трансформатор состоит из:

1.  Металлический сердечник.

2.  Две или более катушек из медного провода.

3.  Катушки намотаны на изолирующие каркасы.

4.  Вся конструкция закреплена на основании, в виде пластины.

При подаче переменного напряжения на одну из катушек во второй катушке появляется электрический ток. При этом величина на первой из катушек может быть больше или меньше, чем на второй.  Как появился электрический ток в катушке, не имеющей подключения к источнику питания? Для этого необходимо вспомнить, что происходит пи прохождении электрического тока через катушку. Вокруг катушки, вокруг каждого из её витков возникает переменное магнитное поле. Магнитный поток, созданного катушкой магнитного поля, замыкается через магнитопровод. Магнитопровод  - металлическая конструкция, выполненная из отдельных пластин, изолированных друг от друга слоем специального лака и плотно прижатых друг к другу. Тонкие пластины уменьшают величину образующиеся в сплошном образце металла токи Фуко. Что существенно уменьшает потери энергии. Магнитопроводы могут иметь различную конструкцию.

Зарисуем возможные варианты.

,

Замкнутая конструкция магнитопровода позволяет одному и тому же магнитному потоку пронизывать обе катушки трансформатора. Поэтому в каждом витке обеих катушек индуцируется одинаковая Э.Д.С. έ. Между количеством витков и напряжением на катушке существует взаимосвязь, которая выражается следующим соотношением.

Это соотношение называют коэффициентом трансформации.

Рассмотрим возможные режимы работы трансформатора. Для этого включим трансформатор в сеть, как показано на схеме.

1. Холостой ход – вторичная обмотка ( не подключённая к сети) разомкнута. Нагрузка к ней не подключена и ток через неё не идёт. Поэтому напряжение на концах вторичной обмотки U2 равно индуцированной в ней ЭДС. Тогда как в первичной ЭДС, индуцированная по закону Ленца,    направлена противоположно приложенному к ней  напряжению U1 и почти равна ему.      

2.  Если ко вторичной обмотке подключена нагрузка, то напряжение на её зажимах будет несколько меньше ЭДС холостого хода (2-3%). При этом ток в первичной обмотке несколько увеличится и возрастёт мощность, потребляемая из сети. Чем больше ток I2, тем больше   ток I1. Трансформатор рассчитывают так, чтобы при нормальном (номинальном) режиме работы токи в первичной и во вторичной обмотках были примерно равны.

Трансформаторы тока ТТИ S(2)=15ВА, I(2)=5А

3.  Самым неблагоприятным режимом работы является режим короткого замыкания в цепи вторичной обмотки. Ток во вторичной обмотке резко возрастает, что приводит к перегреву обмоток и разрушению изоляции т.е. выходу трансформатор из строя.  

Трансформатор тока с выходом 5 АMAK62/30.

Опорные трансформаторы тока ТОП-0,66-I.

Трансформаторы тока, силовые трансформаторы.

Вопросы к студентам

1.  Как устроен трансформатор?

2.  Назовите свойства обмоток?

3.  Назовите режимы работы  трансформатора?

Выводы:

Трансформатор – электромеханическое устройство, служащее для преобразования напряжения одной величины в напряжение другой величины. Обладает самым высоким КПД среди электромеханических устройств, в  зависимости от величины трансформатора 95-98%.

Контрольная работа:

Проводится для проверки знаний по теме II семестра «Законы постоянного тока». Рассчитана на время выполнения задания в течение 40-45 минут. Проверка правильности выполнения заданий проводится преподавателем во внеурочное время. Задание содержит по три вопроса (задачи) по всем темам, входящим в раздел «Законы постоянного тока». Работа содержит 22 варианта, распечатанных на отдельных листах.