Сабақтың тақырыбы: Трансформатор. Қазақстанда электр энергиясын өндіру және пайдалану
жүктеу/скачать 0,61 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Сабақтың түрі
- І. Ұйымдастыру. 2 мин. ІІ. Кім көп біледі
- Ү. Топтық жұмыс.
- «Күн энергиясы» тобы «Жер энергиясы» тобы ІІ.
- «Кім көп біледі» ойынының сұрақтары
- ). «Күн энергиясы» тобы
| Сабақ жоспары
Топ: 15 Пән: Физика Сабақтың тақырыбы: Трансформатор. Қазақстанда электр энергиясын өндіру және пайдалану. Сабақтың мақсаты:а) Трансформатордың жұмыс істеу принціпін және құрылымын үйрену.Электр энергиясын өндіру, жеткізу және тиімді пайдалану туралы нақты мағлұмат беру; ә) Электр энергиясын өндіру, жеткізу және тиімді пайдаланудың өмірдегі маңызын ашу; б) жан-жақтылыққа баулу, экологиялық тәрбие беру. Сабақтың түрі: Аралас сабақ Сабақтың көрнекілігі: презентация, интерактифті тақта, таратпа қағаздар Пәнаралық байланыс: Математика, информатика, география Сабақ барысы: І. Ұйымдастыру. 2 мин. ІІ. Кім көп біледі? ( Үй тапсырмасын тексеру.) 5 мин. ІІІ. «Ой қозғау» (Жаңа сабақ) 15мин. ІҮ. Баламалы энергия көздері («Суреттер сөйлейді» әдісі бойынша 2 топ алдын ала үйге берілген тапсырмаларын қорғайды. Күн энергиясы мен жел энергиясы туралы. Студенттің жеке шығармашылығы). 13 мин Ү. Топтық жұмыс. (Есептер шығару) 5 мин. ҮІ. Сабақты қорыту. 3 мин ҮІІ. Бағалау. 1 мин ҮІІІ. Үйге тапсырма беру. 1 мин І. Сәлеметсіздер ме? Көңіл күйлеріңіз қалай? Топтасып жеке жұмыс істеуге дайынсыздар ма? Үйренуге дайынсыздар ма? деген сұрақтарды қойғанымда студенттердің көңіл – күйлері көтеріліп, сабақты белсенді түрде бастауға мүмкіндік береді. Атом молекула ойыны арқылы студенттерді 2 топқа бөлу: «Күн энергиясы» тобы «Жер энергиясы» тобы ІІ. Студенттер, біз физиканың қандай тарауын қарастырып жатырмыз? (Айнымалы ток. Электр энергиясын өндіру, жеткізу және тұтыну). Олай болса алдыңғы өтілген материалдарды еске түсіру үшін Кім көп біледі? ойынын ойнайық. «Кім көп біледі?» ойынының сұрақтары: Айнымалы ток дегеніміз не? (Тізбекте орныққан еріксіз электромагниттік тербелістерді айнымалы ток деп атайды) Төменгі кернеуге қанша вольтқа дейінгілер жатады? (1000 В төмен) Жоғарғы кернеуге қанша вольтқа дейінгілер жатады? (1000 В жоғары) Электр тогын қайдан аламыз? (Ағын судан, желден, ЖЭС, АЭС) Электр энергиясын механикалық энергияға ненің көмегімен айналдырады? (Электр қозғалтқыштардың көмегімен) Ток генераторы дегеніміз не? (Ток дегераторы деп энергияның қандай да бір түрін электр энергиясына айналдыратын қондырғыны айтады). ІІІ. Көптеген жағдайда бiр ток көзiнен әртүрлi кернеуге арналған құралдарды қоректендiру қажет болады. Мысалы, теледидарды 220 В-тық ток көзiне қосқан кезде оның iшiндегi қыздыру шамдарына 6,3 В, транзисторларға 1-2 В, ал электронды-сәулелендiру түтiкшесiне 15000 В кернеу беру қажет. Кернеудi осылай қажетiмiзше көтерiп, немесе төмендету үшiн трансформаторлар деп аталатын құралдар пайдаланылады. Қуаттың тұрақты дерлік мәнінде айнымалы ток кернеуінің ток күшімен қатар өзгеруін айнымалы токтың трансформациясы дейді. Айнымалы токтың трансформациясын жүзеге асыратын құрал трансформатор деп аталады. Ол электромагниттік индукция құбылысына негізделген. Трансформаторды алғаш рет 1878 жылы орыс ғалымы П.Н.Яблочков ойлап тапқан, кейін оны 1882 жылы И.Ф. Усагинжетілдірді. Қарапайым трансформатор ферромагниттi өзекшеге кигiзiлген өткiзгiштердiң екi жақты орамдарынан тұрады Бiрiншi реттi орам қоректендiрушi кернеу көзiне, ал екiншi реттi орам тұтынушыларға қосылған. Олардың сәйкес орамдарының саны n1 және n2-ге тең. Трансформатордың жұмыс iстеу принципi электромагниттiк индукция құбылысына негiзделген. Бiрiншi реттi орамдар арқылы айнымалы ток өткен кезде ферромагниттiк өзекшеде айнымалы магнит ағыны пайда болады. Бұл магнит ағыны өз кезегiнде екiншi реттi орамдарды да тесiп өтетiн болғандықтан осы орамдарда индукциялық ЭҚК-iн туғызады. Егер екiншi реттi орамдар тұтынушыларға қосылған болса, онда бұл тiзбектен де айнымалы ток өтедi. Ал бұл айнымалы ток өзекшеде қайтадан өзiнiң айнымалы магнит ағынын туғызады. Екiншi орамдардың туғызған магнит ағыны өзекшедегi толық магнит ағынын кемiтедi, бұл өз кезегiнде бiрiншi реттi орамдардағы өздiк индукция ЭҚК-iнiң кемуiне алып келедi. Өздiк индукция ЭҚК-iнiң кемуiнен бiрiншi реттi тiзбекте ток арта бастайды да, қоректендiрушi кернеудiң мәнi өздiк индукция ЭҚК-iне теңескенде жүйеде тепе-теңдiк орнайды. 
Орамдар санының бiр-бiрiне қатынасын трансформациялау коэффициентi деп атайды. К>1 болғанда трансформаторлар төмендеткiш, ал K<1 болса жоғарылатқыш трансформаторлар болып табылады. Бiрiншi және екiншi орамдардағы ток күшi, кернеу мен орам сандарының арасында мынадай байланыс бар 
Энергияның сақталу заңына сәйкес Р2=P1-Pор-Pөз мұндағы Р2=I2U2cosφ2 – екiншi тiзбектен тұтынушылар пайдаланатын қуат, Р1 =I1U1cosφ1 – бiрiншi тiзбекке қоректену көзiнен берiлетiн қуат, ал Рор=I12r1+I22r2 – актив кедергiлерi r1 және r2 – ге тең орамдардағы қуат шығыны да, Рөз– ферромагниттiк өзекшенiң магниттелуiмен байланысты қуат шығыны. Трансформатордың пайдалы әсер коэффициентi (ПӘК)
Бүгiнгi күннiң технологиялары ПӘК-i 97-98% болатын трансформаторлар жасауға мүмкiндiк бередi. Трансформаторлардың электр энергиясын тасымалдаудағы ролi ерекше. Электр энергиясын қашық аралықтарға тасымалдау күрделi ғылыми-техникалық мәселе болып табылады. Бұл жердегi негiзгi мәселе энергия шығынымен байланысты. Өткiзгiштердiң қызуынан болатын энергия шығыны Джоуль-Ленц заңына сәйкес тiзбектегi ток күшiнiң квадратына пропорционал, яғни Q=I2Rt. Олай болса, тасымалдау кезiндегi бос шығынды азайту үшiн тасымалданатын қуатты кемiтпестен, ток күшiн мүмкiндiгiнше азайту қажет. Оның бiрден-бiр жолы кернеудiң шамасын аса жоғары, жүздеген мың вольтқа көтеру. Жоғарғы вольтты электр тасымалдау жүйелерiнiң болуы осымен байланысты. Электр энергиясын өндiретiн жерде кернеудi трансформаторлардың көмегiмен 400-500 мың вольтқа дейiн жоғарылатады да, тасымалдап жеткiзген соң энергияны тұтынатын жерде керiсiнше өндiрiстiк 220 вольтқа дейiн кемiтедi.
Дәстүрлі энергия көздері ретінде органикалық отын, яғни көмір, мұнай, газ пайдаланылатыны белгілі. Бірақ табиғатта қоры шектеулі: ерте ме, кеш пе, ол таусылады. Сондықтан бүгінгі таңда баламалы энергия көздерін іздестіру өте маңызды мәселе болып отыр. ІҮ. «Суреттер сөйлейді» сурет арқылы тақырыпты ашып, сипаттама беру. (Орал қаласында жасалған энергия өндіретін күн мен жел тақтайшалары және машина туралы алдын ала студенттер дайындап келген мағлұматтарын талдайды ). «Күн энергиясы» тобы 1.Жаһандану дәуірінде энергетикалық сұранысты қанағаттандыра алатын энергия көзі – күн энергиясын қолдану аясын кеңіту және оның мүмкін келешегін зерттеу ғылыми жаңалық болып отыр. Біздің заманымызда табиғи таза энергия қоры Күн энергиясын пайдаланудың негізгі екі бағыты бар: 1) күн энергиясын ішкі энергияға түрлендіру арқылы жылумен қамтамасыз ету және 2)күн энергиясын электр энергиясына түрлендіру. «Адамдардың табиғатсыз күні жоқ, мұны айтуға табиғаттың тілі жоқ» – демекші өткен ғасырда ғылыми техникалық прогресстің арқасында адамзат біраз табыстарға қол жетті. Табиғаттан алатынынымыз көп, беретініміз аз болды. Қазіргі мемлекеттерде энергия тапшылығы байқалуда. Бұрыннан пайдаланып келе жатқан көмір, мұнай, табиғи газ сынды энергия көздерінің сарқылуы немесе қорының азаюы, қоршаған ортаға тигізетін зиянды әсерінің күн санап артуы адамдарды бей-жәй қалдырмады. Бүкіл әлем Энергия тапшылығынан құтылып, қоршаған ортаны ластамайтын альтернативті энергия көздеріне қол жеткізуге кірісіп кетті. Бүгінгі таңда әлемнің ғалымдары энергияның жаңа көзін жыл өткен сайын іздестіріп келуде. Сарқылмайтын дүние жоқ. Уран да сарқылатын отынға жатады. Атом энергетикасының келешегіне қауіп төніп, көптеген елдер баламалы қуат көздері туралы ойлана бастады. Әрине, көгілдір отын және көмірмен жұмыс істейтін стансаларда өндірілетін қуат арзан, бірақ олардың қоры шектеулі. Сондықтан күн батареялары мен жел стансаларының қымбаттығына қарамастан, энергия өндіру бағытында жаңғыртылатын қуат көздерін құру бүгінгі және болашақ үшін өте маңызды. 2. Батыс Қазақстанда бұлтты күні де қуат өндіретін күн батареялары орнатылды 
Батыс Қазақстан облысы Жаңақала ауданындағы «Мұса» шаруа қожалығының жетекшісі Тілеген Мусин құм ішінде әйгілі герефорд тұқымды ірі қараны өсірумен айналысады. Оның қызметінің басты феномені АҚШ-тан жеткізілген бітімі, оты мен суы бөлек текті малды Нарын құмына жерсіндіре білуінде. Соның нәтижесінде герефорд құмның жайылымын жатсынбай қоң жинай түсуде. Шерді мал өсірудегі басты қиындық – су. Құм ішінде өзен, көл бола бермейді. Сондықтан Тілеген Мусин құдық қаздырып, су шығару үшін энергия өндіретін күн мен жел тақтайшаларын орнатты. Оның әрқайсысы тәулігіне ең төменгі есеппен 1,5 кВт қуат өндіреді. Жинақталып келгенде – 9 кВт. Бір отбасының орташа есеппен 3-5 кВт тұтынатынын ескерсек, бұл жеткілікті мөлшер. Қажеттілікке қарай 10-12 кВт қуат өндіруге болады. Тақтайшалардың пайдалану мерзімі 25 жыл. «Жөндеп, майлап әуре болмайсың. Тек анда-санда шаңын сүртсең болғаны» дейді Тілеген. Сондай-ақ, шаруа қожалығының жетекшісі «Маглев» жүйесіндегі жел генераторы сағатына 100 Вт қуат беретінін айтты. Бұл түнгі мезгілде аккумуляторды қоректендіру үшін орнатылған. Тілегеннің өнертапқыштық ой-пікірінен түйгеніміз, біз Күн қуатына бай екенбіз. Түннің қысқалығы сонша, таңғы рауан себездеп түскенше аккумулятордағы жинақталған тоқ сарқылып үлгермейді. Күн тақтайшалары бұлтты күні де қуат өндіреді. Тек бұл ғажайып қондырғы күн күркіреп, найзағай жарқылдаған жағдайда ғана қуат бермейтін көрінеді. Оны өндіргенімен, жұмыс жасап тұрған кезде жай түсіп кету мүмкіндігі аса жоғары екен. жүктеу/скачать 0,61 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|