Жаропонижающие средства для детей назначаются педиатром. Но бывают ситуации неотложной помощи при лихорадке, когда ребенку нужно дать лекарство немедленно. Тогда родители берут на себя ответственность и применяют жаропонижающие препараты. Что разрешено давать детям грудного возраста? Чем можно сбить температуру у детей постарше? Какие лекарства самые безопасные?
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ № 2
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
ПО ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ПРОЕКТУ
ПО ФИЗИКЕ В 10 КЛАССЕ
Разработала: Е.А. Орлова
2015 -2016 учебный год
Пояснительная записка
Рабочая программа создана на основе:
Федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования (Утвержден приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 17.05.2014 г. № 413 (ред. от 29.12.2014) "Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования")
Цели:
Сформировать навыки коммуникативной, учебно-исследовательской деятельности, критического мышления;
Выработать способность к инновационной, аналитической, творческой, интеллектуальной деятельности;
Сформировать навыки проектной деятельности, а также самостоятельного применения приобретённых знаний и способов действий при решении различных задач, используя знания одного или нескольких учебных предметов или предметных областей;
Выработка способности постановки цели и формулирования гипотезы исследования, планирования работы, отбора и интерпретации необходимой информации, структурирования аргументации результатов исследования на основе собранных данных, проведенных экспериментов, презентации результатов.
Задачи:
Проводить обучающие семинары для учащихся по выполнению проектно-исследовательской работы;
Развивать ресурсную базу лицея, отвечающей системным образовательным запросам и индивидуальным возможностям обучающихся, включённых в проектную деятельность;
Мониторинг личностного роста участников проектно-исследовательской деятельности;
Организовывать консультации с учениками по работе над проектами и исследовательскими работами.
Общая характеристика проектной деятельности
Индивидуальный проект представляет собой особую форму организации деятельности обучающихся (учебное исследование или учебный проект) и выполняется обучающимся самостоятельно под руководством учителя (тьютора) по выбранной теме в рамках одного или нескольких изучаемых учебных предметов, курсов в любой избранной области деятельности (познавательной, практической, учебно-исследовательской, социальной, иной). Исследовательский проект выполняется обучающимся в течение одного года, в рамках учебного времени, специально отведенного учебным планом, и должен быть представлен в виде завершенного учебного исследования или разработанного проекта: информационного, творческого, социального, прикладного, инновационного, конструкторского, инженерного.
Р езультатом (продуктом) проектной деятельности может быть любая из следующих работ:
мультимедийная презентация;
материальный объект, макет;
Прибор;
Видеофильм;
Видеоклип;
Газета и т.п.
В состав материалов, которые должны быть подготовлены по завершению проекта для его защиты, в обязательном порядке включаются:
выносимый на защиту продукт проектной деятельности , представленный в одной из описанных выше форм;
подготовленная учащимся краткая пояснительная записка к проекту (объемом не более 1 машинописной страницы)
краткий отзыв руководителя , содержащий краткую характеристику работы учащегося в ходе выполнения проекта, в том числе:
а) инициативности и самостоятельности,
б) ответственности (включая динамику отношения к выполняемой работе),
в) исполнительской дисциплины.
При наличии в выполненной работе соответствующих оснований в отзыве может быть также отмечена новизна подхода и/или полученных решений, актуальность и практическая значимость полученных результатов.
3. Описание места индивидуального проекта в учебном плане
Итоговый индивидуальный проект обязателен для выполнения обучающимися по выбранному учебному предмету . В соответствии с учебным планом ГБПОУ «Колледж связи № 54» города Москвы им. П.М. Вострухина на выполнение итогового индивидуального проекта по физике в 10 классе выделено 68 часов (2 часа в неделю).
4. Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения учебного курса социальный проект
Личностные:
сформированность основ гражданской идентичности личности;
готовность к переходу к самообразованию на основе учебно-познавательной мотивации , в том числе готовность к выбору направления профильного образования;
сформированность социальных компетенций , включая ценностно-смысловые установки и моральные нормы, опыт социальных и межличностных отношений, правосознание.
Метапредметные:
способность и готовность к освоению систематических знаний, их самостоятельному пополнению, переносу и интеграции;
способность к сотрудничеству и коммуникации;
способность к решению личностно и социально значимых проблем и воплощению найденных решений в практику;
способность и готовность к использованию ИКТ в целях обучения и развития;
способность к самоорганизации, саморегуляции и рефлексии.
Предметные:
способность к решению учебно-познавательных и учебно-практических задач, основанных на изучаемом учебном материале, с использованием способов действий, релевантных содержанию учебных предметов;
способность самостоятельно ставить цели эксперимента и проводить необходимые измерения;
Способность анализировать полученные результаты.
Система оценки предметных результатов предполагает выделение базового уровня достижений как точки отсчёта при построении всей системы оценки и организации индивидуальной работы с обучающимися.
Ведущие формы и методы организации учебных занятий :
В ходе решения системы проектных задач, у обучающихся должны быть сформированы следующие способности:
рефлексировать (видеть проблему; анализировать сделанное: почему получилось, почему не получилось, видеть трудности, ошибки);
целеполагать (ставить и удерживать цели);
планировать (составлять план своей деятельности);
моделировать (представлять способ действия в виде модели-схемы, выделяя всё существенное и главное);
проявлять инициативу при поиске способа (способов) решения задачи;
вступать в коммуникацию (взаимодействовать при решении задачи, отстаивать свою позицию, принимать или аргументировано отклонять точки зрения других).
По окончании изучения курса «Индивидуальный проект” учащиеся должны научиться :
основам методологии проектной деятельности;
структуре и правилам оформления проектной работы.
По окончании изучения курса «Индивидуальный проект” учащиеся получат возможность :
формулировать тему исследовательской и проектной работы, доказывать ее актуальность;
составлять индивидуальный план исследовательской и проектной работы;
выделять объект и предмет исследовательской и проектной работы;
определять цель и задачи исследовательской и проектной работы;
работать с различными источниками, в том числе с первоисточниками, грамотно их цитировать, оформлять библиографические ссылки, составлять библиографический список по проблеме;
выбирать и применять на практике методы исследовательской деятельности адекватные задачам исследования;
оформлять теоретические и экспериментальные результаты исследовательской и проектной работы;
рецензировать чужую исследовательскую или проектную работы;
наблюдать за биологическими, экологическими и социальными явлениями;
описывать результаты наблюдений, обсуждения полученных фактов;
проводить опыты в соответствии с задачами, объяснять их результаты;
проводить измерения с помощью различных приборов;
выполнять письменные инструкции правил безопасности;
оформлять результаты исследования с помощью описания фактов, составления простых таблиц, графиков, формулирования выводов.
По окончании изучения курса «Индивидуальный проект” учащиеся должны владеть понятиями: абстракция, анализ, апробация, библиография, гипотеза исследования, дедукция, закон, индукция, концепция, моделирование, наблюдение, наука, обобщение, объект исследования, предмет исследования, принцип, рецензия, синтез, сравнение, теория, факт, эксперимент.
. .
Материально-техническое обеспечение образовательного процесса:
Лаборатория « L – MICRO », цифровая лаборатория «Архимед».
Интерактивная доска.
Мультимедийный проектор.
Компьютерный класс с выходом в глобальную сеть Интернет.
Смарт-класс.
Компетенции
Настоящий курс предусматривает формирование у учащихся общеучебных умений и навыков, универсальных способов деятельности и ключевых компетенций:
Определение сущностных характеристик изучаемого объекта; самостоятельный выбор критериев для сравнения, сопоставления, оценки и классификации объектов;
Использование элементов причинно-следственного и структурно-функционального анализа;
Исследование реальных связей и зависимостей;
Умение развернуто обосновывать суждения, давать определения, приводить доказательства (в том числе от противного);
Объяснение изученных положений на самостоятельно подобранных конкретных примерах;
Поиск нужной информации по заданной теме в источниках различного типа и извлечение необходимой информации из источников, созданных в различных знаковых системах (текст, таблица, график, диаграмма, аудиовизуальный ряд и др.);
Отделение основной информации от второстепенной, критическое оценивание достоверности полученной информации;
Передача содержания информации адекватно поставленной цели (сжато, полно, выборочно);
Перевод информации из одной знаковой системы в другую (из текста в таблицу, из аудиовизуального ряда в текст и др.), выбор знаковых систем адекватно познавательной и коммуникативной ситуации;
Выбор вида чтения в соответствии с поставленной целью (ознакомительное, просмотровое, поисковое и др.);
Уверенная работа с текстами различных стилей, понимание их специфики; адекватное восприятие языка средств массовой информации;
Самостоятельное создание алгоритмов познавательной деятельности для решения задач творческого и поискового характера;
Пользование мультимедийными ресурсами и компьютерными технологиями для обработки, передачи, систематизации информации, создания баз данных, презентации результатов познавательной и практической деятельности;
Владение основными видами публичных выступлений (высказывание, монолог, дискуссия, полемика), следование этическим нормам и правилам ведения диалога (диспута).
Основные формы контроля (измерители обученности):
создание индивидуального проекта и его презентация;
творческие работы (презентации, рефераты, проблемные задания и др.)
выступления во время дискуссий, заседаний круглых столов, интерактивных лекций, семинаров.
Итогом изучения курса является защита проектной работы.
Литература:
Основная:
1. Физика. 10 класс. В 2 ч. Ч.1: учеб. для общеобразоват. учреждений (базовый уровни) / Л.Э. Генденштейн, Ю.И.Дик – 4-е изд.,стер. – М.: Мнемозина, 2013. – 416 с.: ил.
2. Физика. 10 класс. В 2 ч. Ч.2: учеб. для общеобразоват. учреждений (базовый уровни) / Л.Э. Генденштейн, Ю.И.Дик – 4-е изд.,стер. – М.: Мнемозина, 2013. – 416 с.: ил.
Дополнительная литература
1. Сергеев И.С. Как организовать проектную деятельность учащихся: Практическое пособие для работников общеобразовательных учреждений. – М.: АРКТИ, 2007. – 80 с.
2. Сергеева В.П. Проектно – организаторская компетентность учителя в воспитательной деятельности. М. 2005.
3. Метод учебных проектов: Методическое пособие М. 2006.
4. Е.А. Марон «Опорные конспекты и дифференцированные задачи по физике10кл»-М.: Просвещение, 2008.
5. ЕГЭ. 2004-2005. Физика: контрольные измерительные материалы - М.: Просвещение, 2010-2011.
6. Фронтальные лабораторные работы по физике в 7-11 классах общеобразовательных учреждениях: Кн. для учителя / В.А. Буров, Ю.И. Дик, Б.С. Зворыкин и др.; под ред. В.А. Бурова, Г.Г. Никифорова. – М.: Просвещение: Учеб. лит., 1996.
7. Физика. 10 класс: дидактические материалы /А.Е. Марон, е. А. Марон. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2007.
8. Мякишев Г.Я., Синяков А.З. Физика: Колебания и волны. 11 кл.: Учеб. для углубленного изучения физики. – 3-е изд. – М.: Дрофа, 2001.
9. Мякишев Г.Я., Синяков А.З. Физика: Молекулярная физика. Термодинамика. 10 кл.: Учеб. для углубленного изучения физики. – 3-е изд. – М.: Дрофа, 1998
10.Углубленное изучение физики в 10-11 классах: Кн. Для учителя / О.Ф. Кабардин, С.И. Кабардина, В.А. Орлова. – М.: Просвещение, 2002. – 127 с.
11.Сауров Ю. А. Физика в 11 классе: Модели уроков: Книга для учителя. – М.: Просвещение, 2005. - 271 с.: ил.
Интернет- ресурсы
Phys . htm - Образовательные ресурсы Интернета - Физика.
4.http :// school - collection . edu . ru / catalog / pupil /? subject =30 - Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов.
5. - Учебно-методическая газета «Физика».
dic
Интернет-ресурсы:
Все кристаллы, окружающие нас, не образовались когда-то раз и навсегда готовыми, а выросли постепенно. Кристаллы бывают не только природными, но так же и искусственные, выращиваемые человеком. Зачем же создают еще и искусственные кристаллы, если и так почти все твёрдые тела вокруг нас имеют кристаллическое строение? При искусственном выращивании можно получить кристаллы крупнее и чище, чем в природе. Есть и такие кристаллы, которые в природе редки и ценятся дорого, а в технике очень нужны. Поэтому разработаны лабораторные и заводские методы выращивания кристаллов алмаза, кварца, сапфира и др. В лабораториях выращивают большие кристаллы, необходимые для техники и науки, драгоценные камни, кристаллические материалы для точных приборов, там создают и те кристаллы, которые изучают кристаллографы, физики, химики, металловеды, минералоги, открывая в них новые замечательные явления и свойства. В природе, в лаборатории, на заводе кристаллы растут из растворов, из расплавов, из паров, из твердых веществ. Поэтому представляется важным и интересным изучить процесс образования кристаллов, выяснить условия их образования, вырастить кристаллы без применения специальных приспособлений. Это и определило тему исследовательской работы.
Почти любое вещество может при известных условиях дать кристаллы. Кристаллы образуются чаще всего из жидкой фазы - раствора или расплава; возможно получение кристаллов из газовой фазы или при фазовом превращении в твердой фазе. Кристаллы выращивают (синтезируют) в лабораториях и на заводах. Можно получать и кристаллы таких сложных природных веществ, как белки и даже вирусы.
- Многим известно, что растворимость веществ зависит от температуры. Обычно с повышением температуры растворимость увеличивается, а с понижением – уменьшается. Мы знаем, что одни вещества растворяются хорошо, другие - плохо. При растворении веществ образуются насыщенные и ненасыщенные растворы. Насыщенный раствор – это раствор, который содержит максимальное количество растворяемого вещества при данной температуре. Ненасыщенный раствор – это раствор, который содержит меньше растворяемого вещества, чем насыщенный при данной температуре.
Я использовала самый простой способ выращивания кристаллов медного купороса и каменной соли из раствора. Сначала необходимо приготовить насыщенный раствор. Для этого в стакан наливают воду (горячую, но не кипящую) и в неё насыпают порциями вещество (порошок медного купороса или каменной соли) и размешивают стеклянной или деревянной палочкой до полного растворения. Как только вещество перестанет растворяться, это значит, что при данной температуре раствор насыщен. Потом он будет охлаждаться, когда вода станет постепенно испаряться из него, «лишнее» вещество выпадает в виде кристалликов. Сверху на стакан необходимо положить карандаш (палочку), вокруг которого обмотана нитка. К свободному концу нитки привешивается какой-нибудь груз, чтобы нитка распрямилась и висела в растворе вертикально, не доставая немного дна. Оставить стакан в покое на 2-3 дня. Спустя время можно обнаружить, что нитка обросла кристалликами. Результаты формирования кристаллов методом охлаждения представлены на фотографии.
ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ по дисциплине ФИЗИКА на тему Проект учебного стенда «Цепь со смешанным последовательно-параллельным соединением» с разработкой процесса изготовления и применения. Выполнил: Студент группы 1-07 Специальность машиностроения Милишенко Дмитрий Валерьевич
ПРОВЕРКА НА ОПЫТЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО, ПАРАЛЕЛЬНОГО И СМЕШАННОГО СОЕДИНЕНИЯ РЕЗИСТОРОВ Оборудование: 1. Преобразователь переменного тока, состоящий из силового трансформатора и диодного моста. 2. Плата с соединительными клеммами. 3. Набор соединительных проводников. 4. Набор резисторов, состоящих из ламп накаливания на напряжение 6 в, 13 в, 26 в. 5. Амперметр постоянного тока с пределом измерения 3 А. 6. Вольтметр постоянного тока с пределом измерения 20 вольт. Порядок выполнения работы при последовательном соединении. Собираем схему из двух последовательно соединённых резисторов, ламп на 6 вольт и преобразователя. Подключаем амперметр последовательно, а вольтметр параллельно, вначале к одной лампе, а затем к другой.
Включаем преобразователь в сеть 220 в. Измеряем силу тока в цепи, падение напряжения на каждой лампочке. Результаты записать в таблицу 1. Соединение измерить вычислить I1, А I2, А I,АU1,BU2,BU,BU,B R1,О м R2,О м R, Ом Последовате льное 0,4 3,855,209,059,621322,62 R1= 3,85 / 0,4= 9,62 R2= 5,20 / 0,4= 13 R= 9,05 / 0,4= 22,62
Порядок выполнения работы при параллельном соединении. Собираем схему из двух параллельно соединённых резисторов, ламп на 6 и 13 вольт и преобразователя. Подключаем амперметр и вольтметр, согласно схеме. Включаем преобразователь в сеть 220 в. Измеряем силу тока в цепи, падение напряжения на каждой лампочке. Результаты записать в таблицу 2. Сопротивление в цепи при параллельном соединении находится как отношение произведения их сопротивлений к их сумме. R = R1* R2/(R1 + R2).
Соединениеизмерить вычислить I1, А I2, А I,АU1,BU2,BU,BU,B R1,ОмR2,ОмR, Ом Параллельно е 0,60,10,78, R1= 8,95 / 0,6 = 14,92 R2= 8,95 / 0,1 = 89,5 R= 8,95 / 0,7 = 12,79 R =(* 89.5) / () = / =12.79
Порядок выполнения работы при смешанном соединении. Собираем схему из двух ветвей цепи, одна часть ветви соединена параллельно, лампы на 6 и 13 вольт, а другая - последовательно, лампа на 6. Подключаем преобразователь, амперметр и вольтметр, согласно схеме. Включаем преобразователь в сеть 220 в.
Измеряем силу тока в цепи, падение напряжения на каждой ветви. Результаты записать в таблицу 3. Таблица 3 Соединение измерить вычислить I1, А I2,АI,АU1,BU2,BU, BR1,ОмR2,ОмR, Ом Параллельная ветвь 0,60,10,78, Последователь ная ветвь Смешанная последователь ная цепь R1 параллельное= 8,95 / 0,6 = 14,92 R2 параллельное= 8,95 / 0,1 = 89,5 R экв 1,2 = R1* R2/(R1 + R2). R экв 1,2 =(* 89.5) / () = / =12.79 R 3 = U / I R 3 = 3,85 / 0,4= 9,62 R общ. = R экв 1,2 + R 3 R общ. = =22.41
ВЫВОДЫ: 1. В основе любых электрических цепей лежат последовательное и параллельное соединение проводников. 2. Знание законов соединений и их особенностей позволяет ориентироваться в бытовых электрических цепях, рассчитывать различные характеристики их нагрузок. 3. Приобрел практические навыки работы с приборами. 4. Научился на практике определять токи в ветвях электрической цепи. 5. Убедился в правильности законов Кирхгофа и Ома.
Министерство образования Московской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное
учреждение Московской области
«Раменский колледж»
ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ
по дисциплине физика
«Трансформаторы»
Выполнил студент 1 курса
По специальности
Проверил преподаватель
ВВЕДЕНИЕ………………………..………………………………..…….….3
ГЛАВА 1. ТРАНСФОРМАТОРЫ ИХ ВИДЫ И НАЗНАЧЕНИЕ..…...…...5
1.1 Что такое трансформатор………………………………………...5
1.2 Принцип работы трансформатора…………….…..……………..6
1.3 Режимы работы трансформатора………………………………..7
1.4 Виды трансформаторов…………………………………………..9
1.5 Уравнения идеального трансформатора……………………….11
1.6 Магнитопровод трансформатора……………………………….12
1.7 Обмотка трансформатора…………………………………….....13
1.8 Схема трансформатора………………………………………….14
ГЛАВА 2. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ................................16
2.1 Срок службы………………………………………………….16
2.2 Работа в параллельном режиме……………………………...17
2.3 Частота…………………………………………………….......18
2.4 Регулирование напряжения трансформатора……………….19
ВЫВОД ПО РАБОТЕ…………………….……………………………...20
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………...……...22
ВВЕДЕНИЕ
Цель работы: исследовать трансформаторы и как они работают
Нашу жизнь делают проще и интереснее множество электронных устройств, которые окружают нас везде: дома, на работе, на отдыхе. Такие устройства как телевизор, мобильный телефон, компьютер стали нашими неотъемлемыми помощниками. Используя их, мы даже не задумываемся как они работают, из чего они состоят. А существуют множество составных частей этих устройств, без которых их работа была бы в принципе невозможна. Одной из таких составных частей является трансформатор.
Это универсальное устройство используется как в аппаратуре, так и является одной из главных составляющих в системе передачи электроэнергии на расстояние. Трудно назвать электронное устройство, где бы не использовался трансформатор.
В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции, которое легло в основу работы трансформатора. В этом же году появилось его схематическое изображение. Хоть Фарадей в своих опыта и использовал подобие современного трансформатора, однако основное свойство трансформатора – трансформация токов и напряжений, было открыто позже.
В 1848 году французским механиком Г. Румкорфом была изобретена индукционная катушка (индуктивность) – прообраз трансформатора.
Датой же рождения первого трансформатора считается 30 ноября 1876 года, когда русский изобретатель получил патент на трансформатор с разомкнутым сердечником. Это был стержень с намотанными на него обмотками.
В 1884 году в Англии братьями Джоном и Эдуардом Гопкинсонами был создан первый трансформатор с замкнутым сердечником.
В конце 1880-х инженером Д. Свинберном было изобретено масляное охлаждение трансформатора – это повысило надежность и долговечность его обмоток.
В 1889 году русский электротехник -Добровольский вместе с предложенной им трехфазной системой переменного тока создал первый трехфазный трансформатор.
Дальнейшее развитие трансформаторов сводилось к усовершенствованию материала сердечника, что позволило снизить потери и значительно увеличить эффективность трансформаторов.
ТРАНСФОРМАТОРЫ ИХ ВИДЫ И НАЗНАЧЕНИЕ
1.1 Что такое трансформатор.
Трансформатор представляет собой устройство, которое преобразовывает напряжение переменного тока (повышает или понижает). Состоит трансформатор из нескольких обмоток (двух или более), которые намотаны на общий ферромагнитный сердечник. Если трансформатор состоит только из одной обмотки, то он называется автотрансформатором. Современные трансформаторы тока бывают: стержневыми, броневыми или тороидальными. Все три типа трансформаторов имеют похожие характеристики, и надежность, но отличаются друг от друга способом изготовления.
В трансформаторах стержневого типа обмотка намотана на сердечник, а в трансформаторах стержневого типа обмотка включается в сердечник. В трансформаторе стержневого типа обмотки хорошо видны, а из сердечника видна только нижняя и верхняя часть. Сердечник броневого трансформатора скрывает в себе практически всю обмотку. Обмотки трансформатора стержневого типа расположены горизонтально, в то время как это расположение в броневом трансформаторе может быть как вертикальным, так и горизонтальным.
Независимо от типа трансформатора, в его состав входят такие три функциональные части: магнитная система трансформатора (магнитопровод), обмотки, а также система охлаждения.
1.2 Принцип работы трансформатора
В трансформаторе принято выделять первичную и вторичную обмотку. К первичной обмотке напряжение подводится, а от вторичной отводится. Действие трансформатора основано на законе Фарадея (законе электромагнитной индукции): изменяющийся во времени магнитной поток через площадку, ограниченную контуром, создает электродвижущую силу. Справедливо также обратное утверждение: изменяющийся электрический ток индуцирует изменяющееся магнитное поле.
В трансформаторе есть две обмотки: первичная и вторичная. Первичная обмотка получает запитку от внешнего источника, а с вторичной обмотки напряжение снимается. Переменный ток первичной обмотки создает в магнитопроводе переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, создает ток во вторичной обмотке.
1.3 Режимы работы трансформатора
Существуют такие три режима работы трансформатора: холостой ход, режим короткого замыкания, рабочий режим. Трансформатор «на холостом ходу», когда выводы от вторичных обмоток никуда не подключены. Если сердечник трансформатора изготовлен из магнитомягкого материала, тогда ток холостого хода показывает, какие в трансформаторе происходят потери на перемагничивание сердечника и вихревые токи.
В режиме короткого замыкания выводы вторичной обмотки соединены между собой накоротко, а на первичную обмотку подают небольшое напряжение, с таким расчетом, чтобы ток короткого замыкания был равен номинальному току трансформатора. Величину потерь (мощность) можно посчитать, если напряжение во вторичной обмотке умножить на ток короткого замыкания. Такой режим трансформатора находит свое техническое применение в измерительных трансформаторах.
Если подключить нагрузку к вторичной обмотке, то в ней возникает ток, индуцирующий магнитный поток, направленный противоположно магнитному потоку в первичной обмотке. Теперь в первичной обмотке ЭДС источника питания и ЭДС индукции питания не равны, поэтому ток в первичной обмотке увеличивается до тех пор, пока магнитный поток не достигнет прежнего значения.
Для трансформатора в режиме активной нагрузки справедливо равенство:
U_2/U_1 =N_2/N_1 , где U2, U1 – мгновенные напряжения на концах вторичной и первичной обмоток, а N1, N2 – количество витков в первичной и вторичной обмотке. Если U2 > U1, трансформатор называется повышающим, в противном случае перед нами понижающий трансформатор. Любой трансформатор принято характеризовать числом k, где k – коэффициент трансформации.
1.4 Виды трансформаторов
В зависимости от своего применения и характеристик трансформаторы бывают нескольких видов. К примеру, в электрических сетях населенных пунктов, промышленных предприятий применяют трансформаторы силовые, основной задачей которых является понижение напряжения в сети до общепринятого – 220 В.
Если трансформатор предназначен для регулировки тока, он называется трансформатор тока, а если устройство регулирует напряжение – то это трансформатор напряжения. В обычных сетях применяются однофазные трансформаторы, в сетях на три провода (фаза, ноль, заземление) нужен трехфазный трансформатор.
Бытовой трансформатор, 220В предназначается для защиты бытовой техники от перепадов напряжения.
Сварочный трансформатор предназначен для разделения сварочной и силовой сети, для понижения напряжения в сети до нужной для сварки величины.
Масляный трансформатор предназначается для использования в сетях с напряжением выше 6 000 Вольт. Конструкция трансформатора включает в себя: магнитопровод, обмотки, бак, а также крышки с вводами. Магнитопровод состоит из 2 листов электротехнической стали, которые изолированы друг от друга, обмотки, как правило, делают из алюминиевого или медного провода. Регулировка напряжения производится с помощью ответвления, которое соединяется с переключателем.
Существует два вида переключения ответвлений: переключение под нагрузкой — РПН (регулирование под нагрузкой), а также без нагрузки, после того, как трансформатор отключен от внешней сети (ПБВ, или переключение без возбуждения). Большее распространение получил второй способ регулировки напряжения.
Говоря о видах трансформаторов, нельзя не рассказать об электронном трансформаторе. Электронный трансформатор представляет собой специализированный источник питания, который служит для преобразования напряжения 220В в 12 (24)В, при большой мощности. Электронный трансформатор намного меньше обычного, при тех же самых параметрах нагрузки.
1.5 Уравнения идеального трансформатора
Для того чтобы рассчитать основные характеристики трансформаторов, принято пользоваться простыми уравнениями, которые знает каждый современный школьник. Для этого используют понятие идеального трансформатора. Идеальным трансформатором называется такой трансформатор, в котором нет потерь энергии на нагрев обмоток и вихревые токи. В идеальном трансформаторе энергия первичной цепи превращается полностью в энергию магнитного поля, а затем – в энергию вторичной обмотки. Именно поэтому мы можем написать:
P1= I1*U1 = P2 = I2*U2,
где P1, P2 – мощности электрического тока в первичной и вторичной обмотке соответственно.
1.6 Магнитопровод трансформатора
Магнитопровод представляет собой пластины из электротехнической стали, которые концентрируют в себе магнитное поле трансформатора. Полностью собранная система с деталями, скрепляющими трансформатор в единое целое – это остов трансформатора. Та часть магнитопровода, на которой крепятся обмотки, называется стержнем трансформатора. Часть магнитопровода, которая не несет на себе обмотку и замыкает магнитную цепь, называется ярмом.
В трансформаторе стержни могут располагаться по-разному, поэтому выделяют такие четыре типа магнитопроводов (магнитных систем): плоская магнитная система, пространственная магнитная система, симметричная магнитная система, несимметричная магнитная система.
- а) Магнитопровод стержневого типа б) Броневой магнитопровод
- 1) Стержень 2) Обмотки 3) Ярмо
1.7 Обмотка трансформатора
Теперь поговорим об обмотке трансформатора. Основная часть обмотки – виток, который однократно обхватывает магнитопровод и в котором индуцируется магнитное поле. Под обмоткой понимают сумму витков, ЭДС всей обмотки равна сумме ЭДС в каждом витке.
В силовых трансформаторах обмотка обычно состоит из проводников, имеющих квадратное сечение. Такой проводник по-другому еще называется жилой. Проводник квадратного сечения используется для того, чтобы более эффективно использовать пространство внутри сердечника. В качестве изоляции каждой жилы может использоваться либо бумага, либо эмалевый лак. Две жилы могут быть соединены между собой, и иметь одну изоляцию – такая конструкция называется кабелем.
Обмотки бывают следующих типов: основные, регулирующие и вспомогательные. Основной называется обмотка, к которой подводится или от которой отводится ток (первичная и вторичная обмотка). Обмотка с выводами для регулирования коэффициента трансформации напряжения называется регулирующей.
Применение трансформаторов
Из курса школьной физики известно, что потери мощности в проводах прямо пропорциональны квадрату силы тока. Поэтому для передачи тока на большие расстояния напряжение повышают, а перед подачей потребителю наоборот, понижают. В первом случае нужны повышающие трансформаторы, а во втором – понижающие. Это основное применение трансформаторов.
Трансформаторы применяются также в схемах питания бытовых приборов. Например, в телевизорах применяют трансформаторы, имеющие несколько обмоток (для питания схем, транзисторов, кинескопа, и т. д.).
1.8 Схема трансформатора
Изоляция трансформатора на основе безматричной вакуумной пропитки и работает в среде с высокой влажностью воздуха и в химически агрессивной атмосфере. Минимальное выделение энергии горения (например, 43 кг для трансформатора 1600 кВА соответствуют 1,1% веса). Другие изоляционные материалы являются практически негорючими, самозатухающими и не содержат каких-либо токсичных добавок. Устойчивость трансформатора к загрязнениям благодаря конвекционным самоочищающимся дискам обмотки. Большая длина утечки по поверхности дисков обмотки, которые создают эффект изоляционных барьеров. Устойчивость трансформатора к температурной ударной нагрузке даже при крайне низких температурах (-50°С). Керамические блоки прокладки (без возможности возгорания) между дисками обмотки. Изоляция проводников стекло-шелк. Безопасность эксплуатации трансформатора благодаря специальной структуре обмотки Воздействие напряжения на изоляцию никогда не превышает напряжение изоляции (не более 10 В). Частичные разряды в изоляции физически невозможны. Охлаждение трансформатора обеспечивается вертикальными и горизонтальным каналам охлаждения, а минимальная толщина изоляции обеспечивают возможность работы трансформатора при больших кратковременных перегрузках в защитном корпусе IP 45 без принудительного охлаждения. Изоляционный цилиндр сделан и практически негорючего и самозатухающего материала, армированного стекловолокном. Обмотка низкого напряжения из стандартного провода или фольги; в качестве материала обмотки используется медь. Динамическая устойчивость трансформатора к коротким замыканиям обеспечивается керамическими изоляторами.
Глава 2
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ
2.1 Срок службы
Срок службы трансформатора может быть разделён на две категории:
Экономический срок службы — экономический срок службы заканчивается, когда капитализированная стоимость непрерывной работы существующего трансформатора превысит капитализированную стоимость доходов от эксплуатации этого трансформатора. Или экономический срок жизни трансформатора (как актива) заканчивается тогда, когда удельные затраты на трансформацию энергии с его помощью становятся выше удельной стоимости аналогичных услуг на рынке трансформации энергии. Технический срок службы - техническая «жизнь» трансформатора определяется степенью риска внезапного отказа, особенно с катасфофическими последствиями. Имеются несколько аспектов риска продолжения эксплуатации. При этом различают следующие процессы в трансформаторе:
Тепловое старение — срок службы до критической деструкции целлюлозной изоляции и деградации механических свойств бумаги. Очевидно, что процессы старения имеют необратимый характер.
Электроизоляционный износ — срок службы до критического снижения электрической прочности изоляции. Процессы старения имеют в основном обратимый характер, и состояние изоляции может быть восстановлено.
Механический износ — нарушение механического состояния обмоток под воздействием кумулятивного эффекта токов КЗ, сверхтоков, вибрации и пр. Изменения имеют как обратимый характер (снижение усилий запрессовки обмоток), так и необратимый (деформации обмоток).
2.2 Работа в параллельном режиме
Параллельная работа трансформаторов нужна по очень простой причине. При малой нагрузке мощный трансформатор имеет большие потери холостого хода, поэтому вместо него подключают несколько трансформаторов меньшей мощности, которые отключаются, если в них нет необходимости.
При параллельном подключении двух и более трансформаторов требуется следующее:
Параллельно могут работать только трансформаторы, имеющие одинаковую угловую погрешность между первичным и вторичным напряжениями. Полюса с одинаковой полярностью на сторонах высокого и низкого напряжения должны быть соединены параллельно. Трансформаторы должны иметь примерно тот же самый коэффициент передачи по напряжению. Напряжение полного сопротивления короткого замыкания должно быть одинаковым, в пределах ±10 %. Отношение мощностей трансформаторов не должно отклоняться более чем 1:3. Переключатели числа витков должны стоять в положениях, дающих коэффициент передачи по напряжению как можно ближе.
Другими словами, это значит, что следует использовать наиболее схожие трансформаторы. Одинаковые модели трансформаторов являются лучшим вариантом. Отклонение от вышеприведенных требований возможны при использовании соответствующих знаний.
2.3 Частота
2.4 Регулирование напряжения трансформатора
В зависимости от нагрузки электрической сети меняется её напряжение. Для нормальной работы электроприёмников потребителей необходимо, чтобы напряжение не отклонялось от заданного уровня больше допустимых пределов, в связи с чем применяются различные способы регулирования напряжения в сети. Одним из способов является изменение соотношения числа витков обмоток первичной и вторичной цепи трансформатора (коэффициента трансформации), так как
В зависимости от того, происходит это во время работы трансформатора или после его отключения от сети, различают «переключение без возбуждения» (ПБВ) и «регулирование под нагрузкой» (РПН). И в том и в другом случае обмотки трансформатора выполняются с ответвлениями, переключаясь между которыми, можно изменить коэффициент трансформации трансформатора.
ВЫВОД ПО РАБОТЕ.
Результаты исследования показали:
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Конструирование трансформаторов. М.: Госэнергоиздат.
2. Электрические машины, Л., «Энергия», 1974
3.Силовые трансформаторы. Справочная книга/Под ред. , . М.: Энергоиздат 2004.
4.https://ru. wikipedia. org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80
5.http://etcenter. ru/transformatory. html
6.http://xn--i1abbnckbmcl9fb. xn--p1ai/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/412080/
