1. Trang chủ >
  2. Giáo án - Bài giảng >
  3. Vật lý >

Tiết: 29 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.06 MB, 118 trang )


- Điện năng phải được tiêu thụ

ngay khi sản xuất ra. Vì vậy luôn

luôn có nhu cầu truyển tải điện

năng với số lượng lớn, đi xa tới

hàng trăm, hàng nghìn kilômet.

- Công suất phát điện của nhà

máy?

- Gọi điện trở trên dây là R →

công suất hao phí do toả nhiệt trên

đường dây?

- Pphát hoàn toàn xác định → muốn

giảm Php ta phải làm gì?

- Tại sao muốn giảm R, lại phải

tăng S và tăng khối lượng đồng?

→ Muốn giải quyết bài toán truyền

tải điện năng đi xa ta cần phải làm

gì?



Pphát = UphátI

trong đó I là cường độ

dòng điện hiệu dụng trên

đường dây.

- Công suất hao phí do

toả nhiệt trên đường dây:



Pphát = UphátI

2



Php = RI = R



2

Pphát

2

U phát



2

phát



=P



R

2

U phát



- Giảm R (không thực tế)

hoặc tăng Uphát (tăng Uphát 10

lần thì Php giảm 100 lần) có

hiệu quả rõ rệt.

- Vì R = ρ



Php = RI 2 = R



2

Pphát



U



2

phát



2

= Pphát



R

2

Uphát



→ Muốn giảm Php ta

phải giảm R (không thực

tế) hoặc tăng Uphát (hiệu

quả).



l

S



- Kết luận:

- Lúc “đưa” điện năng lên

Trong quá trình truyền

đường dây truyền tải → tăng tải điện năng, phải sử

điện áp. Tới nơi tiêu thụ → dụng những thiết bị biến

giảm điện áp.

đổi điện áp.

Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu về máy biến áp

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Kiến thức cơ bản

- Máy biến áp là thiết bị dùng để

- Biến đổi điện áp (xoay

II. Máy biến áp

làm gì?

chiều).

- Là những thiết bị có khả

- Y/c HS đọc Sgk để tìm hiểu cấu - HS đọc Sgk và nêu cấu

năng biến đổi điện áp (xoay

tạo của máy biến áp.

tạo của máy biến áp.

chiều).

1. Cấu tạo và nguyên tắc của

máy biến áp

* Cấu tạo: (Sgk)

- Bộ phận chính là một khung sắt - Lõi biến áp gồm nhiều lá

non có pha silic gọi là lõi biến áp, sắt mỏng ghép cách điện

cùng với hai cuộn dây có điện trở với nhau để tránh dòng FuU2

D

U1 D

nhỏ và độ tự cảm quấn trên hai

cô và tăng cường từ thông

cạnh đối diện của khung.

qua mạch.

- Cuộn D1 có N1 vòng được nối

- Số vòng dây ở hai cuộn

với nguồn phát điện → cuộn sơ

phải khác nhau, tuỳ thuộc

cấp.

- Cuộn D2 có N2 vòng được nối ra nhiệm vụ của máy mà có

thể N1 > N2 hoặc ngược lại.

cơ sở tiêu thụ điện năng → cuộn

thứ cấp.

* Nguyên tắc hoạt động

- Đặt điện áp xoay chiều tần

số f ở hai đầu cuộn sơ cấp.

Nó gây ra sự biến thiên từ

thông trong hai cuộn.

- Dòng điện xoay chiều

trong cuộn sơ cấp gây ra sự - Gọi từ thông này là:

- Nguồn phát tạo ra điện áp xoay

Φ0 = Φmcosωt

biến thiên từ thông trong

chiều tần số f ở hai đầu cuộn sơ

- Từ thông qua cuộn sơ cấp

hai cuộn.

cấp → có hiện tượng gì ở trong

và thứ cấp:

mạch?

1



2



97



- Do cấu tạo hầu như mọi đường

sức từ do dòng sơ cấp gây ra đều

đi qua cuộn thứ cấp, nói cách khác

từ thông qua mỗi vòng dây của hai

cuộn là như nhau.

Φ1 = N1Φ0

→ Từ thông qua cuộn sơ cấp và

Φ2 = N2Φ0

thứ cấp sẽ có biểu thức như thế

nào?

- Theo định luật cảm ứng

điện từ, trong cuộn thứ cấp

- Từ thông qua cuộn thứ cấp biến xuất hiện suất điện động

thiên tuần hoàn → có hiện tượng

cảm ứng.

gì xảy ra trong cuộn thứ cấp?

- Ở hai đầu cuộn thứ cấp có 1 điện

áp biến thiên tuần hoàn với tần số

góc ω → mạch thứ cấp kín → I

biến thiên tuần hoàn với tần số f.

→ Tóm lại, nguyên tắc hoạt động - Dựa vào hiện tượng cảm

ứng điện từ.

của máy biến áp là gì?

Hoạt động 3 (10 phút): Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS



- Nêu công thức biến đổi điện áp.

N

U

- Nếu 2 > 1 → 2 sẽ như thế

N1

U1



nào?



Φ1 = N1Φmcosωt

Φ2 = N2Φmcosωt

- Trong cuộn thứ cấp xuất

hiện suất điện động cảm ứng

e2:

e2 = −





= N 2ωΦ m sinωt

dt



- Vậy, nguyên tắc hoạt động

của máy biến áp dựa vào hiện

tượng cảm ứng điện từ.



Kiến thức cơ bản

2. Khảo sát thực nghiệm

một máy biến áp

a. Công thức biến đổi

điện áp:



- HS ghi nhận công thức

biến đổi điện áp và tập phát

biểu bằng lời.



N 2 U2

=

N1 U1



U2

> 1 → U2 > U1: điện áp

U1



-



N2

> 1: máy tăng áp.

N1



lấy ra lớn hơn điện áp đưa

vào.



-



N2

< 1: máy hạ áp.

N1



b. Công thức biến đổi

cường độ dòng điện.

- Nêu công thức biến đổi cường độ

dòng điện.



- HS ghi nhận công thức

biến đổi điện áp và tập phát

biểu bằng lời. Rút ra công

thức tổng quát.



U2 I1 N 2

= =

U1 I 2 N1



c. Công thức tổng quát:

U2 I1 N 2

= =

U1 I 2 N1



Hoạt động 4 (3 phút): Tìm hiểu về ứng dụng của máy biến áp

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

- Y/c HS nêu các ứng dụng của

- HS nghiên cứu Sgk và

máy biến áp.

những hiểu biết của mình

để nêu các ứng dụng.



98



Kiến thức cơ bản

III. Ứng dụng của máy

biến áp

1. Truyền tải điện năng.

2. Nấu chảy kim loại,



hàn điện.

c) Củng cố, luyện tập: (3 phút)

- GV nhắc lại kiến thức trọng tâm.

d) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: (2 phút)

- Trả lời câu hỏi trong sgk.

- Làm bài tập trong sgk.

* RÚT KINH NGHIỆM



Phân bố thời gian toàn bài:................................................................................................................

Thời gian cho tường phần:................................................................................................................

Nội dung kiến thức, kỹ năng:............................................................................................................

Phương pháp giảng dạy:....................................................................................................................



Ngày duyệt:

28.11.2014



Dương Văn Cường



99



Tiết: 30 MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

Ngày soạn



Ngày dạy

09.12.201

4

18.12.201

4



04.12.2014



Dạy lớp 12

A3,

A5, A4,



1. Mục tiêu:

a) Về kiến thức:

- Mô tả được sơ đồ cấu tạo và giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay

chiều 1 pha và máy phát điện 3 pha.

b) Về kỹ năng:

- Vận dụng được kiến thức đã học để giải một số bài tập đơn giản.

c) Về thái độ:

- Có thái độ nghiêm túc học tập.

2. Chuẩn bị của GV và HS:

a) Chuẩn bị của GV:

- Các mô hình máy phát điện xoay chiều 1 pha, 3 pha.

b) Chuẩn bị của HS:

- Ôn lại các kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ và định luật Len-xơ ở lớp 11.

3. Tiến trình bài dạy:

* Ổn định lớp: (1 phút)

a) Kiểm tra bài cũ: (5 phút)

Câu hỏi:

1. Viết công thức tính công suất tổn hao khi truyền tải, từ đó cho biết các cách làm giảm tổn

hao điện năng?

2. Viết công thức biến đổi điện áp và dòng điện, giải thích các đại lượng trong công thức.

Đáp án:

R



2

2

1. CT: Pth = RI = Pphát U 2 .

phát



2.



U 2 I1 N 2

= =

.

U1 I 2 N1



* Đặt vấn đề (1 phút).

- Ngày nay điện năng chủ yếu được tạo ra bởi các máy phát điện xoay chiều kiểu cảm ứng?

b) Dạy nội dung bài mới:

Hoạt động 1 (15 phút): Tìm hiểu về máy phát điện xoay chiều một pha

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Kiến thức cơ bản

- Cho HS nghiên cứu mô hình máy

I. Máy phát điện xoay

chiều một pha

phát điện xoay chiều 1 pha → Máy

Cấu tạo:

phát điện xoay chiều hoạt động

dựa vào nguyên tắc nào?

- HS nghiên cứu từ mô hình

→ Nó có cấu tạo như thế nào?

và Sgk về trả lời.

+ Các cuộn nam châm điện của

phần cảm (ro to):



100



B2

N



B1

S



B3

S



+ Các cuộn dây của phần ứng

(stato):



- Lưu ý MaPDD~ 1 pha chỉ tạo

được nguồn điện công suất nhỏ.



- Liên hệ thực tế và ghi

nhận.



- Phần cảm (roto) tạo ra

từ thông biến thiên bằng

các nam châm quay.

- Phần ứng (stato) gồm

các cuộn dây giống

nhau, cố định trên một

vòng tròn.

+ Từ thông qua mỗi

cuộn dây biến thiên tuần

hoàn với tần số:

f = np



trong đó: n (vòng/s)

p: số cặp cực.

Hoạt động 2 (18 phút): Tìm hiểu về hệ 3 pha

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

- Giới thiệu về MPĐ~ 3 pha.

- HS ghi nhận về MPĐ~ 3

pha.

- Thông báo về máy phát điện

xoay chiều 3 pha.



- Nếu suất điện động xoay chiều

thứ nhất có biểu 1. Yêu cầu về

kiến thức, kỹ năng, tư duy e1 = e0

2 cosωt thì hai suất điện động

xoay chiều còn lại có biểu thức

như thế nào?



- Y/c HS nghiên cứu Sgk và mô

hình để tìm hiểu cấu tạo của máy

phát điện xoay chiều 3 pha.



Kiến thức cơ bản

II. Máy phát điện xoay

chiều ba pha

1. Cấu tạo và nguyên tắc

hoạt động

- HS nghiên cứu Sgk và ghi - Là máy tạo ra 3 suất

nhận về máy phát điện xoay điện động xoay chiều

chiều 3 pha.

hình sin cùng tần sồ,

cùng biên độ và lệch pha

nhau 1200 từng đôi một.

e1 = e0 2cosω t



- Lệch pha nhau 1200 (2π/3 e2 = e0 2cos(ωt − )

3

rad) nên:





e3 = e0 2cos(ω t −

)

e = e 2cos(ωt − )

2



0



e3 = e0



3



2cos(ω t −

)

3



- HS tìm hiểu cấu tạo của

máy phát điện xoay chiều 3

pha dựa vào Sgk và mô

hình.



3



- Cấu tạo: (Sgk)



N



S



- Kí hiệu:

101



1



~

0



~

- Cho HS thảo luận nhóm để trả lời

các câu hỏi:



3

2



2. Cách mắc mạch ba

pha (Bỏ)



+ Có thể sử dụng những dạng năng

lượng nào để chạy máy phát điện?

+ So sánh ưu điểm của việc sử

dụng các dạng năng lượng đó?



~



- Thảo luận nhóm và trả lời

các câu hỏi đã nêu.



+ Sử dụng dạng năng lượng nào

chạy máy phát điện là tiết kiệm nhất?



- Thế nào là dòng 3 pha?



- Hệ ba pha có những ưu việt gì?



3. Dòng ba pha

- HS nghiên cứu Sgk để trả - Dòng ba pha là hệ ba

lời: là hệ ba dòng điện xoay dòng điện xoay chiều

hình sin có cùng tần số,

chiều hình sin có cùng tần

số, nhưng lệch pha với nhau nhưng lệch pha với nhau

1200 từng đôi một.

1200 từng đôi một.

4. Những ưu việt của hệ

- HS nghiên cứu Sgk và liên ba pha

hệ thực tế để tìm những ưu - Tiết kiệm dây dẫn.

- Cung cấp điện cho các

việt của hệ ba pha.

động cơ ba pha, dùng

phổ biến trong các nhà

máy, xí nghiệp.



c) Củng cố, luyện tập: (3 phút)

- GV nhắc lại kiến thức trọng tâm.

d) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: (2 phút)

- Trả lời câu hỏi trong sgk.

- Làm bài tập trong sgk.

* RÚT KINH NGHIỆM



Phân bố thời gian toàn bài:................................................................................................................

Thời gian cho tường phần:................................................................................................................

Nội dung kiến thức, kỹ năng:............................................................................................................

Phương pháp giảng dạy:....................................................................................................................



102



Ngày duyệt:

05.12.2014



Dương Văn Cường



103



Tiết: 31 ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA

Ngày soạn

04.12.2014



Ngày dạy

12.12.201

4

18.12.201

4

19.12.201

4



Dạy lớp 12

A3,

A5,

A4,



1. Mục tiêu:

a) Về kiến thức:

- Trình bày được khái niệm từ trường quay.

- Trình bày được cách tạo ra từ trường quay.

- Trình bày được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha.

b) Về kỹ năng:

- Vận dụng được kiến thức đã học để giải một số bài tập đơn giản.

c) Về thái độ:

- Có thái độ nghiêm túc học tập.

2. Chuẩn bị của GV và HS:

a) Chuẩn bị của GV:

- Chuẩn bị một động cơ không đồng bô ba pha đã tháo ra để chỉ cho HS nhình thấy được

các bộ phận chính của động cơ.

b) Chuẩn bị của HS:

- Ôn lại kiến thức về động cơ điện ở lớp 9.

3. Tiến trình bài dạy:

* Ổn định lớp: (1 phút)

a) Kiểm tra bài cũ: (5 phút)

Câu hỏi:

1. Nêu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều 3 pha.

2. Nêu cách mắc hình sao và hình tam giác, viết công thức tính tần số máy phát nhiều cặp cực

và công thức liên hệ U dây với U pha.

Đáp án:

1. SGK

2. f = np . U dây = 3U pha .

* Đặt vấn đề (1 phút).

- Động cơ điện chuyển hóa cơ năng thành điện năng.

- Động cơ không đồng bộ là loại sử dụng rộng rãi nhất hiện nay.

b) Dạy nội dung bài mới:

Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu nguyên tắc chung của động cơ điện xoay chiều

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Kiến thức cơ bản

- Động cơ điện là thiết bị dùng để

- Từ điện năng sang cơ

I. Nguyên tắc chung

biến đổi từ dạng năng lượng nào

năng.

của động cơ điện xoay

sang dạng năng lượng nào?

chiều

- Y/c HS nghiên cứu Sgk và mô

- Tạo ra từ trường quay.

hình để tìm hiểu nguyên tắc chung - HS nghiên cứu Sgk và

- Đặt trong từ trường

của động cơ điện xoay chiều.

thảo luận.

quay một (hoặc nhiều)

104



- Khi nam châm quay đều, từ

trường giữa hai cực của nam châm

sẽ như thế nào?

- Đặt trong từ trường đó một

khung dây dẫn cứng có thể quay

quanh trục ∆ → có hiện tượng gì

xuất hiện ở khung dây dẫn?



- Quay đều quanh trục ∆ và

r

B ⊥ ∆ → từ trường quay.



khung kín có thể quay

xung quanh trục trùng

với trục quay của từ

trường.

- Tốc độ góc của khung

luôn luôn nhỏ hơn tốc độ

góc của từ trường, nên

động cơ hoạt động theo

nguyên tắc này gọi là

động cơ không đồng bộ.



- Từ thông qua khung biến

thiên → i cảm ứng → xuất

hiện ngẫu lực từ làm cho

khung quay theo chiều từ

trường, chống lại sự biến

thiên của từ trường.

- Tốc độ góc của khung dây dẫn

- Luôn luôn nhỏ hơn. Vì

như thế nào với tốc độ góc của từ

khung quay nhanh dần

trường?

“đuổi theo” từ trường. Khi

ω ↑ → ∆Φ ↓ → i và M

ngẫu lực từ ↓. Khi Mtừ vừa

đủ cân bằng với Mcản thì

khung quay đều.

Hoạt động 2 (18 phút): Tìm hiểu về cấu tạo cơ bản của động cơ không đồng bộ.

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Kiến thức cơ bản

- Y/c HS nghiên cứu Sgk và nêu

- HS nghiên cứu Sgk và

II. Cấu tạo cơ bản của

cấu tạo của động cơ không đồng

thảo luận để trình bày hai

động cơ không đồng bộ

bộ.

bộ phận chính là rôto và

- Gồm 2 bộ phận chính:

stato.

1. Rôto là khung dây dẫn

- Rôto để tăng thêm hiệu quả,

quay dưới tác dụng của

người ta ghép nhiều khung dây

từ trường quay.

dẫn giống nhau có trục quay chung

2. Stato là những ống

tạo thành một cái lồng hình trụ,

dây có dòng điện xoay

mặt bên tạo bởi nhiều thanh kim

chiều tạo nên từ trường

loại song song (rôto lồng sóc)

quay.

- Sử dụng hệ dòng 3 pha

để tạo nên từ trường

- Nếu cảm ứng từ do cuộn 1 tạo ra - Vì 3 cuộn đặt tại 3 vị trí

quay.

tại O có biểu 1. Yêu cầu về kiến

trên một vòng tròn sao cho + Cảm ứng từ do ba

cuộn dây tạo ra tại O:

thức, kỹ năng, tư duy B1 = Bm cosω t các trục của ba cuộn đồng

quy tại tâm O và hợp nhau

B1 = Bm cosω t

thì cảm ứng từ do hai cuộn còn lại

những góc 120o nên chúng

tạo ra tại O có biểu thức như thế



B2 = Bm cos(ωt − )

lệch pha nhau 2π/3 rad.

nào?

3

- HS chứng minh để tìm ra



B3 = Bm cos(ωt −

)

3

B = Bm

3

2

- Cảm ứng từ tại O có độ lớn được

+ Cảm ứng từ tổng hợp

r r r r

xác định như thế nào?

tại O: B = B1 + B2 + B3

+ Chọn hai trục toạ độ vuông góc

3

- HS chứng minh:

Ox và Oy sao cho Ox nằm theo

Có độ lớn B = Bm và có

r

2

3

hướng B1 .

Bx = Bm cosω t

đầu mút quay xung

2

+ Tổng hợp theo từng hướng Bx và

quanh O với tốc độ góc

3

By.

Bx = Bm sinω t

ω.

+ Dựa vào đẳng thức

2



105



2



r

3 

B + B =  Bm ÷ chứng tỏ B là

2 

2

x



2

y



vectơ quay xung quanh O với tần

số góc ω.

c) Củng cố, luyện tập: (3 phút)

- GV nhắc lại kiến thức trọng tâm.

d) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: (2 phút)

- Trả lời câu hỏi trong sgk.

- Làm bài tập trong sgk.

* RÚT KINH NGHIỆM



Phân bố thời gian toàn bài:................................................................................................................

Thời gian cho tường phần:................................................................................................................

Nội dung kiến thức, kỹ năng:............................................................................................................

Phương pháp giảng dạy:....................................................................................................................



Ngày duyệt:

05.12.2014



Dương Văn Cường



106



Tiết 32: BÀI TẬP

Ngày soạn



Ngày dạy

16.12.201

4

18.12.201

4

19.12.201

4



11.12.2014



Dạy lớp 12

A3,

A5,

A4,



1. Mục tiêu:

a) Về kiến thức:

- Nắm được mối quan hệ pha giữa dòng điện và điện áp trên mạch RLC nối tiếp.

- Nắm được định luật ôm, công thức định nghĩa tổng trở.

- Nắm được công suất điện của dòng điện xoay chiều, ý nghĩa hệ số công suất.

b) Về kỹ năng:

- Giải được các bài toán đơn giản trong SGK và SBT.

c) Về thái độ:

- Có thái độ chăm chỉ học tập.

2. Chuẩn bị của GV và HS:

a) Chuẩn bị của GV:

- Một số bài tập trắc nghiệm và tự luận.

b) Chuẩn bị của HS:

- Ôn lại kiến thức sgk.

- Chuẩn bị các bài tập ở nhà.

3. Tiến trình bài dạy:

* Ổn định lớp: (1 phút)

a) Kiểm tra bài cũ (0 phút): Kiểm tra trong khi giảng.

* Đặt vấn đề (1 phút).

- Vận dụng các công thức đã học giải một số bài tập.

b) Dạy nội dung bài mới:

Hoạt động 1 (4 phút): Nhắc lại kiến thức cũ.

1. CT định luật ôm cho mạch RLC nối tiếp: I =



U

.

Z



2. CT định nghĩa tổng trở: Z = R 2 + ( Z L − Z C ) .

2



3. Công suất điện: P = UICos ( ϕ ) .

R

.

Z

1

⇔ ω 2 LC = 1 .

5. Điều kiện cộng hưởng: Z L = Z C ⇔ ω L =

ωC

Hoạt động 2 (15 phút): Giải một số câu hỏi trắc nghiệm.



4. Công thức tính hệ số công suất: Cos ( ϕ ) =



Hoạt động của GV

- Cho Hs đọc câu trắc nghiệm 7, 8,

9, 10 trang 66 sgk.

+ Tổ chức hoạt động nhóm, thảo

luận tìm ra đáp án.



Hoạt động của HS

- HS đọc đề, cùng suy nghĩ

thảo luận đưa ra đáp án

đúng.

+ Thảo luận nhóm tìm ra



Kiến thức cơ bản

Câu 11, 12 trang 80

SGK: D, D.



107



Xem Thêm
Tải bản đầy đủ (.doc) (118 trang)

×