Цель урока: формировать умения рассчитывать цепи переменного тока;
Находить амплитуду, частоту, циклическую частоту, период, индуктивное и емкостное сопротивления, записывать уравнения, описывающие колебательные процессы в цепи.
Ход урока
Проверка домашнего задания методом фронтального опроса
1. Записать и пояснить формулу для определения действующего значения силы тока и напряжения. Какое сопротивление называется активным?
2. Записать формулу для вычисления мощности в цепи переменного тока. Пояснения.
3. Записать формулы для действующего значения силы тока и напряжения.
4. Записать формулу, начертить график для емкостного сопротивления в цепи переменного тока.
5. Записать формулу и начертить график для индуктивного сопротивления в цепи переменного тока.
Решение задач
№1. Мгновенное значение силы тока для фазы π/6 равно 6 А. Определите действующее и амплитудное значения силы тока.
Решение. i = Im QUOTE
; по условию задачи ωt= π/6; так как QUOTE
= 1/2; i= Im· QUOTE
; отсюда
Im= 2 ·i= 12 A; Найдем, действующее значение тока: I=Im QUOTE
= 12/ QUOTE
≈8,6 A
№2 Можно ли включить конденсатор в цепь, если его пробойное напряжение 450 В? Вольтметр, включенный в эту цепь показывает напряжение 380 В.
Решение. Вольтметр показывает действующее напряжение. Найдем амплитудное напряжение – Um.
U= Um/ QUOTE
; Um= U· QUOTE
; Um= 380·1,44≈500 B. Максимальное напряжение больше пробойного. Конденсатор нельзя включать в эту цепь.
№3 Конденсатор, включенный в цепь промышленного тока, имеет сопротивление 1000 Ом. Определите сопротивление этого конденсатора , если его включили в цепь переменного тока частотой 5 кГц. Найти емкость конденсатора?
γ= 50 Гц; Xc′=1/ω1C1=1/2πγ1C1; Отсюда найдем: C1=1/2πγ1X′c= 1/2·3,14·50·1000 = 3·10-6Ф.
Найдем емкостное сопротивление: XC′′= 1/2πγ2C2; XC′′=10 Ом.
№4 Дроссель низкой частоты, на котором падает часть напряжения внешней сети, включили в цепь лампы дневного света. Почему включают дроссель , а не реостат?
Ответ. Реостат и дроссель, будучи включенными в цепь, ограничивают ток. Потеря энергии на нагревание дросселя минимальна, так как он не обладает активным сопротивлением.
На реактивных сопротивлениях тепло не выделяется. На реостате же выделится некоторое количество теплоты (Q=I2Rt)
Закрепление изученного материала
1. Переменный ток частотой 10 – 15 Гц, никогда не применяют для освещения. Почему?
2. Если конденсатор будет пробит и цепь в этом месте замкнется, как изменится накал лампы? (увеличится)
Подведем итоги урока
Домашнее задание: § 33, 34 – повторить, № 983, 984.
Подготовить сообщения: 1) «Использование резонанса в радиосвязи»
2) «Вред от резонанса в электрической цепи»