В-25 Передача электрической энергии на расстояние

Для передачи электрической энергии на большие расстояния строят двухпроводные линии, которые называют линией электропередачи (ЛЭП). Поскольку ЛЭП обладает электрическим сопротивлением (сопротивлением проводов), то ток, текущий к потребителю, нагревает провода, что снижает коэффициент полезного действия ЛЭП (см. рис.).

Основной способ сокращения тепловых потерь - повышение напряжения в ЛЭП. Одну и ту же электрическую мощность можно поставлять с большим током и малым напряжением, а можно с малым током и большим напряжением. Во втором случае по проводам будет течь малый ток и их нагрев за счет тепла Джоуля-Ленца будет меньше.

На практике при передаче электроэнергии на большие расстояния поступают следующим образом. Выработанный ток пропускают через повышающий трансформатор и передают потребителю меньший ток, но под большим напряжением.

Перед приходом к потребителю из соображений безопасности напряжение снижают с помощью понижающего трансформатора. В России используют ЛЭП с напряжением до 1000000 В.

Оказывается, что мощность, расходуемая на нагрев проводов, может быть рассчитана по формуле;

Р_пр = Р²•Rпр/U²

Где Р - мощность, передаваемая ЛЭП; R_пр - сопротивление проводов ЛЭП; U - напряжение, подаваемое на ЛЭП.

16. Во сколько раз изменятся потери мощности в проводах линии электропередачи, если для передачи той же мощности в нагрузку уменьшить напряжение в 2 раза?

1. останутся неизменными

2. уменьшатся в 2 раза

3. уменьшатся в 4 раза

4. увеличатся в 4 раза

17. Чему равно отношение сопротивления нагрузки R к сопротивлению проводов r, если коэффициент полезного действия некоторой линии электропередачи, подающей электроэнергию потребителю без снижения напряжения, равен 80%?

1. R/r = 80

2. R/r = 0,80

3. R/r = 4

4. R/r = 0,20

18. Сопротивление нагрузки уменьшили в 4 раза. Во сколько раз изменятся потери в проводах для передачи в нагрузку той же мощности?

1. останутся неизменными

2. снизятся в 2 раза

3. снизятся в 4 раза

4. увеличатся в 4 раза

В-26 Природа света

Развитие физики в конце XIX - начале XX веков коренным образом изменило представление о природе света. В первую очередь это касалось представления о свете как об электромагнитной волне. Появился ряд экспериментов, которые не могли быть объяснены на основе волновой теории света.

Прежде всего, было обнаружено явление фотоэффекта - испускание электронов веществом под действием света. А. Эйнштейн в 1905 г. объяснил все экспериментально наблюдаемые закономерности фотоэффекта, высказав невозможное с точки зрения классической физики предположение. Свет испускается, поглощается и распространяется порциями - квантами.

Несколько ранее немецкий физик М. Планк выдвинул гипотезу об испускании света квантами (порциями) для объяснения другого физического явления. Значение величины энергии в порции зависит от частоты излучения и определяется следующим выражением:

Е = hν.

Здесь h - некоторая константа, которая называется постоянной Планка, ν - частота света. Представления об электромагнитном излучении как о волновом процессе и легли в основу нового физического подхода - квантовой физики.

16. Как называется порция световой энергии?

А) фотон

Б) квант

1. только А

2. только Б

3. А и Б

4. ни А, ни Б

17. Энергия фотона увеличивается...

А) с ростом частоты

Б) с ростом длины волны

1. А и Б

2. А

3. Б

4. ни А и ни Б

18. В каких явлениях проявляются волновые свойства света?

1. интерференция

2. фотоэффект

3. дифракция

4. явления 1 и 3

В-27 Переменный ток

Проведем опыт, изображенный на рисунке. Убедимся, что при движении магнита внутри катушки прибор покажет ток, который называют индукционным. При движении магнита к катушке ток имеет одно направление, а при движении от катушки - противоположное.

Если заставить магнит, подвешенный на пружине, колебаться внутри магнита, то стрелка прибора тоже начнет совершать колебания. Следовательно, в катушке возникает переменный ток, который изменяет направление и силу.

Переменный ток получают с помощью генераторов переменного тока, в которых внутри магнита вращается ротор (фактически проволочная рамка с большим числом витков). За один оборот ротора в генераторе направление тока изменяется один раз. В России принят стандарт для переменного тока: он должен иметь частоту 50 Гц.

Переменный ток обладает рядом свойств, аналогичных свойствам постоянного тока. Например, переменный ток, проходя по проводам, нагревает их. Это свойство переменного тока используется в нагревательных приборах и лампах накаливания.

Переменный ток, который течет в проводах внутри наших квартир, изменяется по величине и направлению 50 раз в секунду. С такой же частотой меняется и напряжение в розетке.

Для преобразования (трансформирования) переменного тока служат специальные устройства - трансформаторы. Для них существует формула:

U1/U2 = N1/N2

Отношение напряжения на первичной и вторичной обмотках трансформатора равно отношению числа витков провода на этих обмотках.

16. Ток в электрической лампочке переменный. Почему мы не замечаем изменения яркости накаливания нити?

1. мала частота тока

2. ток меняется только по направлению

3. глаз не успевает заметить изменение яркости

4. очень большой период колебания тока

17. Может ли трансформатор преобразовывать постоянный ток?

1. да, может

2. может, если сила тока не очень велика

3. может, если напряжение не очень велико

4. нет, не может

18. Сколько витков должна содержать вторичная обмотка трансформатора для питания лампочки напряжением 3,5 В, если первичная обмотка трансформатора содержит 1000 витков и он подключен к сети напряжением 220 В?

1. 6 витков

2. 16 витков

3. 26 витков

4. 36 витков