Билет №25 генератор электрического тока

Электромагнитными колебаниями-называют периодические взаимосвязанные изменения зарядов, токов, напряженности электрического поля и индукции магнитного поля.

Колебания заряда(напряжении) и тока в контуре сдвинуты по фазе на /2.

Схема колебательного контура:

Механизм возникновения свободных электрических колебаний в контуре.

Замкнем конденсатор С на индуктивность L, ключ в положении 2. Конденсатор начнет разряжаться, при этом в контуре возникает электрический ток, в следствие чего в катушке индуктивность появляется магнитное поле В. В идеальном через четверть периода энергия электрического поля переходит в энергию магнитного поля.

Wmax=Wm=LI²o/2

Причина затухания свободных колебаний в контуре: CU²o/2=LI²o/2.

В идеальном контуре суммарная энергия сохраняется, электромагнитные колебания незатухающие.

· Период и частота колебаний

Период колебаний Т-время, в течении которого совершается одно полное колебание.

Частота периодических колебаний v-величина, показывающая число полных колебаний, совершаемых за единицу времени. Частота – величина обратная периоду: v=1/t

Единица частоты- герц(Гц)

· Формула Томсона для периода свободных колебаний в контуре.

Циклическая или круговая частота собственных электромагнитных колебаний:

W₀=2π/T=1/

Билет№25

Генератор электрического тока – устройство, предназначенные для преобразования различных видов энергии (механической, химической, тепловой, световой и др.) в электрическую.

Работа современных генераторов основана на явлении электромагнитной индукции. В книге изображена простейшая схема генератора переменного тока. При вращении рамки в магнитном поле в ней возникает переменная ЭДС индукция. Если цепь замкнуть, то в цепи пойдет переменный ток. Для соединения рамки с внешней цепью служат кольца, укрепленные на одной оси с рамкой. С помощью неподвижных скользящих контактов-щеток кольца соединяются с внешней цепью. За один оборот рамки полярность щеток меняется дважды. Для увеличения напряжения, снимаемого с клемм генератора, на рамки наматывают не один, а много витков. Во всех промышленных генераторах переменного тока витки, в которых индуцируется переменный ток, устанавливают неподвижно, а вращается магнитная система. Неподвижную часть генератора называют статором, а подвижную ротором. Если ротором будет вращаться и магнитное поле, создаваемое им, при этом в проводниках статора индуцируется ЭДС.

Типы генераторов:

1. Коллекторов

2. Гидрогенераторы

3. Турбогенераторы

4. Трансформаторы

Трансформатор — это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивносвязанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты.

Трансформатор осуществляет преобразование переменного напряжения и/или гальваническую развязку в самых различных областях применения — электроэнергетике, электронике и радиотехнике.

Конструктивно трансформатор может состоять из одной (автотрансформатор) или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкогоматериала.

Коэффициент трансформации

K=N1/N2 Если на вторичной обмотке витков больше, трансформатор называют повышающим (N2>N1), если меньше- понижающим (N2<N1).

Типы трансформаторов:

· Автотрансформаторы

· Индукционная катушка Румкорфа

Получение электроэнергии:

Производство электроэнергии осуществляется на трех типах электростанциях (тепловая, гидро, атомная электростанции).

Передача электроэнергии:

Преспективными являются кабельные линии передачи больших мощностей, расположенные в трубах, заполненных для уменьшение потерь жидким водородом(при температуре 20к) или гелием (4к). При таких низких t сопротивление алюминиевых или медных кабельных проводов уменьшается в тысячи раз, пропорционально сопротивлению уменьшаются потери при передаче электроэнергии.