План – конспект теоретичного уроку з предмета “Електротехніка з основами промислової електроніки” Тема уроку: Змінний струм та кола змінного струму.

План – конспект теоретичного уроку з предмета

“Електротехніка з основами промислової електроніки”

Тема уроку: №16 Змінний струм та кола змінного струму.

Мета уроку:

Навчальна: сформувати знання про сутність змінного струму та його властивості.
Виховна: виховувати культуру праці, працелюбність, повагу до праці.
Розвиваюча: розвивати мислення, сприяти всебічному розвитку учнів, розвивати пам`ять, мислення.
Тип уроку:  урок засвоєння нових знань.

Наочні засоби :

1. плакати.

                            2)  зразки активного, індуктивного, ємнісного опорів.

СТРУКТУРА УРОКУ

1. Організаційно-вступна частина уроку.

2. Актуалізація опорних знань учнів.

3. Постановка завдань уроку.

4. Пояснення нової теми.

5. Оперативний контроль вивченого на уроці.

6. Закріплення теми уроку (практичне завдання).

7. Систематизація та узагальнення знань.

8. Підсумок уроку:

    а) підведення підсумків розглянутих на уроці знань

    б) пояснення домашнього завдання

    в) оцінювання знань учнів.

ХІД УРОКУ

1. Організаційно-вступна частина

     Налаштування психологічного настрою учня на продуктивну роботу

1. взаємне вітання;
2. перевірка наявності учнів;
3. організація уваги учнів до уроку.

2. Актуалізація та корекція опорних знань учнів

    Актуалізація мотиваційних резервів учня шляхом фронтального опитування учнів з пройденого раніше матеріалу. Запитання до учнів :

1. що таке індуктивність та індукція ?
2. що таке самоіндукція ?
3. що таке взаємоіндукція ?

3. Постановка завдання уроку

    Сьогодні на уроці ми вивчимо що таке змінний струм та його основні визначення.

4. Пояснення нової теми

 Основні визначення

        Змінним називається електричний струм, величина і напрям якого змінюються в часі.
        Область вживання змінного струму   набагато ширша,   ніж   постійного. Це пояснюється тим, що напругу змінного струму можна легко знижувати або підвищувати за допомогою трансформатора, практично в будь-яких межах. Змінний струм легше транспортувати на великі відстані. Але фізичні процеси, що відбуваються в ланцюгах змінного струму, складніше, ніж в ланцюгах постійного струму через наявність змінних магнітних і електричних полів.
         Миттєвий струм називається періодичним, якщо значення його повторюються через однакові проміжки часу

        Якнайменший проміжок часу, через який значення змінного струму повторюються, називається періодом.
        Період T вимірюється в секундах. Періодичні струми, що змінюються по синусоїдальному закону, називаються синусоїдальними.

               де Im - максимальне, або амплітудне, значення струму.
              Аргумент синусоїдальної функції називають фазою; величину ц, рівну фазі у момент часу t = 0, називають початковою фазою. Фаза вимірюється в радіанах або градусах. Величину, зворотну періоду, називають частотою. Частота f вимірюється в герцах.

            У  Західній півкулі і в Японії використовується змінний струм частотою 60 Гц, в Східній півкулі - частотою 50 Гц.
           Величину називають круговою, або кутовою, частотою. Кутова частота вимірюється в радий/з.
              Якщо у синусоїдальних струмів початкові фази при однакових частотах однакові, говорять, що ці струми співпадають по фазі. Якщо неоднакові по фазі, говорять, що струми зсунуті по фазі. Зсув фаз двох синусоїдальних струмів вимірюється різницею початкових фаз

           За допомогою осцилографа можна зміряти амплітудне значення синусоїдального струму або напруги.
           Амперметри і вольтметри електромагнітної системи вимірюють діючі значення змінного струму і напруги.

            Аналогічно визначаються діючі значення ЕРС і напруг

.

            Діючі значення змінного струму, напруги, ЕРС менше максимальних в раз.
           Закони Ома і Кірхгофа справедливі для миттєвих значень струмів і напруг.
           Закон Ома для миттєвих значень:

.               (1.1)

           Закони Кірхгофа для миттєвих значень:

.          (1.2)

.      (1.3)

 Зображення синусоїдальних функцій часу
у векторній формі

           При розрахунку електричних ланцюгів часто доводиться складати або віднімати величини струмів або напруг, що є синусоїдальними функціями часу. Графічні побудови або тригонометричні перетворення в цьому випадку можуть виявитися дуже громіздкими.
        Задача   спрощується, якщо   представити наші синусоїдальні функції у векторній формі. Маємо синусоїдальну функцію . Відомо, що проекція відрізка, що обертається навкруги осі з постійною кутовою швидкістю, на будь-яку лінію, проведену в площині обертання, змінюється по синусоїдальному закону.

        Хай відрізок прямої завдовжки Im починає обертатися навкруги осі 0 з положення, коли він утворює з горизонтальною віссю кут ц, і обертається проти годинникової стрілки з постійною кутовою швидкістю ω. Проекція відрізка на вертикальну вісь в початковий момент часу . Коли відрізок обернеться на кут α1, проекція його . Відкладаючи кути α1, α2, ...  на горизонтальній віссі, а проекції відрізку прямої - на вертикальній осі, отримаємо ряд точек синусоїди (мал. 1.1).

                                                                            мал. 1.1

Хай дано два синусоїдальні струми: і

                                        .

           Потрібно скласти ці струми і одержати результуючий струм:

                                                                            мал. 1.2

           Представимо синусоїдальні струми i1 і i2 у вигляді двох радіус - векторів, довжина яких рівна у відповідному масштабі I1m і I2m. Ці вектори розташовані в початковий момент часу під кутами φ1 і φ2 щодо горизонтальної осі. Складемо геометрично відрізки I1m і I2m. Одержимо відрізок, довжина якого рівна амплітудному значенню результуючого струму I3m. Відрізок розташований під кутом φ3 щодо горизонтальної осі. Всі три відрізки обертаються навкруги осі 0 з постійною кутовою швидкістю ω. Проекції відрізків на вертикальну віссь змінюються по синусоїдальному закону. Будучи зупининими для розгляду, данні відрізки утворюють векторну діаграму (мал. 1.2). Необхідно відзначити, що напруга, струм і ЕРС - це скалярні, а не векторні величини. Ми представляємо їх на векторні діаграми у вигляді не просторових, а тимчасових радіус - векторів, що обертаються з однаковою кутовою швидкістю. Зображати на векторній діаграмі два вектори, що обертаються з різною кутовою швидкістю, безглуздо.   Позитивним вважається напрям обертання векторів проти годинникової стрілки. Векторні   діаграми   використовуються   для   якісного аналізу електричних ланцюгів, а також при рішенні деяких електротехнічних задач.

5. Оперативний контроль

Викладач оперативно проводить опитування учнів з викладеного матеріалу:

1. що таке змінний струм ?
2. які основні визначення змінного струму ?
3. як використовується змінний струм ?

6. Закріплення теми уроку

  Викладач дає завдання учням пояснити у дошки  : як утворюється змінний струм та як він використовується на підприємстві та у побуті.

7. Систематизація та узагальнення знань

   Викладач викликає до дошки по одному учнів із завданням :

- написати формули діючого значення струму;

- написати формули максимального значення струму;

                           - написати формули миттєвого значення струму;

                           - написати формули частоти та періоду.

8. Пояснення домашнього завдання

Викладач

- підводить підсумки уроку коротким оглядом його змісту.

- проводить оцінювання знань учнів, які відповідали на уроці, оголошує оцінки.

На дошці викладач пише домашнє завдання

Сторінки 101 – 104 у підручнику «Електротехніка з основами промислової електроніки» , Автор  А.М. Гуржій та інші. Київ Форум 2002

План – конспект теоретичного уроку

 з предмета

“Електротехніка з основами промислової електроніки”

Тема уроку №16: Змінний струм та кола змінного струму.

                                                                            Склав викладач: Р.В. Лакуста