Презентация на тему Генерирование электрической энергии.

Николы Теслы, носящих его имя сегодня. Это классический резонансный

трансформатор, производящий высокое напряжение при высокой частоте. Оно использовалось Теслой в нескольких размерах и вариациях для его экспериментов. «Трансформатор Теслы» также известен под названием «катушка Теслы» (англ. Tesla coil). В России часто используют следующие сокращения: ТС (от Tesla coil), КТ (катушка Теслы), просто тесла и даже ласкательно — катька. Прибор был создан 22 сентября 1896 года и заявлен патентом № 568176 от 22 апреля 1896 года «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала».

с двумя ( или больше ) обмотками, предназначенный чаще

всего для преобразования (посредством электромагнитной индукции) переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения.

Трансформаторы широко применяются при передаче электрической энергии на большие

расстояния, распределении ее между приемниками, а также в различных выпрямительных, усилительных, сигнализационных и других устройствах.

витков одеты в стальной сердечник
Катушка, подключенная к источнику –

первичная катушка. ( N1, U1, I1 )
Катушка, подключенная к потребителю –
вторичная катушка. ( N2, U2, I2 )
N-число витков. U-напряжение. I-сила тока.

создаёт ~ магнитное поле
Сердечник – усиливает магнитное

поле, которое пронизывает вторичную катушку.

Вторичная катушка: ~ магнитное поле создаёт индукционный ток, напряжение которого зависит от числа витков. N2 больше =>
U2 больше.

котором вторичная обмотка трансформатора разомкнута, а на зажимы первичной

обмотки подано переменное напряжение, называется холостым ходом трансформатора.
В этом случае напряжение на вторичной обмотке равно индуцируемой в ней ЭДС:
U2=ε2-I2r2= ε2.
Тогда получаем:

Так как , то

витков N1 и N2) напряжение U2 может быть как

больше (k < 1), так и меньше напряжения U1 (k > 1).

Трансформатор, который увеличивает напряжение, называют повышающим, а трансформатор, который уменьшает напряжение — понижающим.

Отношение числа витков в первичной катушке N1 к числу витков во вторичной N2 называют коэффициентом трансформации:

в цепь его вторичной обмотки включена некоторая нагрузка.

При таком режиме работы получаем: U2=ε2-I2r2; где U2=I2R2
Так как потери энергии в современных трансформаторах не превышают 2%, то можно записать, что мощности тока в обоих обмотках трансформатора практически одинаковы: ε1I1= ε2I2.
Тогда получаем:

В повышающем трансформаторе (k < 1) напряжение U2>U1, а сила тока I2

котором вторичная обмотка трансформатора замкнута без нагрузки.

Данный режим

опасен для трансформатора, поскольку в этом случае ток во вторичной обмотке максимален и происходит электрическая и тепловая перегрузка системы.

потери, связанные с различными физическими процессами:
нагревание обмоток трансформатора;

работа по перемагничиванию сердечника;
рассеяние магнитного потока.

Наиболее значительные энергетические потери обусловлены тепловым действием вихревых токов (токов Фуко) возникающими в массивном проводнике при изменении пронизывающего его магнитного потока. Для их уменьшения сердечники трансформаторов изготовляют не из сплошного куска металла, а из тонких пластин, разделенных тончайшими слоями диэлектрика (пластины покрывают лаком).

Современные трансформаторы имеют очень высокие КПД (95-99 %), что позволяет им работать практически без потерь.

напряжение во, столько же раз и уменьшает силу тока.

I1U1≈I2U2

АЭС

потребитель
l,R,S

Q↓, если I↓

Чтобы P = const

P = UI

при I↓ U↑

квадрату тока через провод, при передаче электроэнергии на большое

расстояние выгодно использовать очень большие напряжения и небольшие токи. Из соображений безопасности и для уменьшения массы изоляции в быту желательно использовать не столь большие напряжения. Поэтому для наиболее выгодной транспортировки электроэнергии в электросети многократно применяют трансформаторы: сначала для повышения напряжения генераторов на электростанциях перед транспортировкой электроэнергии, а затем для понижения напряжения линии электропередач до приемлемого для потребителей уровня.