Методическая разработка открытого урока по теме "Трансформаторлар. Трансформатордың құрылысы, міндеті және жұмыс істеу принципі. Трансформация коэффициенті."

Келісілді / Согласовано

Колледж әдіскері /

методист колледжа

_______ М.Алпыспаева

«____» ______ 2018 ж/г

Бекітемін\Утверждаю

Басшының ОІ жөніндегі орынбасарының м.а.\

И.о. заместителя руководителя по УР _________________ Кулахметова С.А.

"____"_____ 2018ж/г.

Оқытушының жұмысы /Деятельность преподавателя

Оқушылардың жұмысы/Деятельность обучающихся

Уақыт

Время

1. Кезекші баяндамасы, сабаққа деген дайындық, оқушылардың белгіленуі, оқу құралдарын тексеру, оқушыларды сабақтың тақырыбы мен мақсатымен таныстыру.

Уақытында сабақ орнында болу

Сабақ орнын дайындау

Оқытушымен салемдеседі

Сабақтың тақырыбы мен мақсатымен танысады

Өткен тақырыптың актуалдылығымен танысады

3

2.Үй жұмысын тексеру.

Оқытушы өткен тақырып «Үшфазды электр тізбегі. Үшфазды тізбектің қуаты. Генератормен тұтынушыларды үшбұрышты жалғау. Векторлық диаграмма» бойынша бақылау тестін жүргізеді (слайд 1)презентация

Өткен тақырып бойынша білімділікті тексеру тест тапсырмалары бойынша жүргізіледі(Приложение 1.1).

Өздік тексеру экранда көрсетілген кілттерге байланысты өтеді(Приложение 1.2).

Бағалау критерилерін оқытушы экранға шығарады(Приложение 1.3).

Тестпен жұмыс жасайды

Ой өрісі жұмыс істей бастайды

Өзара тексеру, баға қою

Оқытушыға тапсыру

5-10

3. Оқушыларды жаңа тақырыппен танысуға дайындау, жаңа материалға деген қызығушылықты қалыптастыру:

Біз бүгін «Трансформаторлар, трансформатордың құрылысы, міндеті және жұмыс істеу принципі, трансформация коэффициенті» тақырыбын зерттейтін боламыз. Осы тақырыпқа байланысты сабақ мақсатын қойып, соған жетуге тырысамыз (слайд 2-3).

Ойлау қабілеті белсендіріледі, әрі қарай жұмысқа қабілеттілік дағдыланады

Оқушыларға арналған сабақ мақсаты

2

Оқытушының жұмысы /Деятельность преподавателя

Оқушылардың жұмысы/Деятельность обучающихся

Уақыт

Время

4. Жаңа материалды баяндау:

Оқытушы жаңа материалды презентация түрінде баяндайды.

Слайд 4. Трансформатор деген не?

Трансформатор (transformer) – айнымалы токтың бір жүйесінен екінші жүйесіне ауысу үшін арналған екі немесе одан да көп индуктивті байланысқан орамнан тұратын электромагниттік статикалық құрылғы.

Трансформатор жұмысының принципі өнертабыс ғалым және натуралист М. Фарадейдің электромагниттік индукция заңын ашумен байланысты

Слайд 5. М. Фарадей

Майкл Фарадей (1791-1867) ағылшын физик-экспериментатор және химигі.

Қазіргі заманғы өнеркәсіптік өндірісінің электр энергиясының негізінде жатқан электромагниттік индукцияны және оның көптеген қолданыстарын ашты, оның басқа да жаңалықтары арасында бірінші трансформатор бар.

Слайд 6. М. Фарадейдің алғашқы трансформаторы

1831 жылы ағылшын физикі Майкл Фарадей электромагниттік индукция құбылысын ашты, 1831 жылы 29 тамызда Фарадей өз күнделіктерінде диаметрі 15 см және қалыңдығы 2 см болатын темір сақинаға 15 және 18 см ұзындықты мыс сымдарын ораған тәжірибесін сипаттады. Бірінші орамның батареясының қысқыштарына гальваникалық элементтерді қосқанда екінші орамның қысқышындағы гальванометр ауытқи бастады. Фарадей тұрақты токпен жұмыс істегендіктен, максималды ток бастапқы орамаға жеткенде, қайталама орамдағы ток жоғалып кетеді және трансформация әсерін қалпына келтіру үшін батареяны бастапқы орамнан ажыратып және қайта қосу қажет болды.

Слайд 7. Трансформатордың хронологиялық тарихы

Ал енді трансформатордың хронологиялық тарихына бір көз жүгіртейік.

1876 жылы Павел Яблочков трансформаторды құруға патент алды

Ал 1878 жылы ресейлік ғалым П. Н. Яблочковтың өзі ойлап тапқан «электр шамдарын» қоректендіру үшін қолданды.

Трансформатор энергетикада, радиотехникада, телекоммуникацияда, автоматтандыру жүйелерінде қолданылатын электр жабдықтың ең көп таралған түрлерінің бірі болып саналады.

Әр түрлі елдердің ғалымдары мен инженерлері XIX ғасырдың 30-шы жылдардан бастап және 80-ші жылдарының ортасына дейін алғашқы өнеркәсіптік трансформаторды ойластыра бастады.

Бірінші тұйық негізді трансформаторлар Англияда 1884 жылы ағайынды Джон мен Эдвард Хопкинсонмен құрылған. 1885 жылы Ganz және Co фирмасының венгрлық инженерлері Отто Блати, Карави Циперновский және Микша Дери, трансформаторлық конструкцияларды одан әрі дамытуда маңызды рөл атқарған тұйық магниттік тізбегі бар трансформатор ойлап тапты.

Ағайынды Хопкинсон электромагниттік сұлбалар теориясын әзірледі, 1886 жылы магнит тізбектерін санауды үйренді.

Эдисонның қызметшісі Эптон трансформатор негізін бөлек парақшалардан құруды ұсынды, оның көмегімен құйынды токтар ағымдарын шектеуге болады.

Слайд 8. Құрылғы схемасы

Трансформатор сымды орамды екі (кейде одан да көп) катушкасы бар тұйық темір негізден тұрады.

Бастапқы деп аталатын орамдардың біреуі айнымалы кернеу көзіне қосылады. Ал “жүктемені”, яғни электр энергиясымен қоректенетін құрылғыларды қосатын екінші орам қайталама деп аталады.

Екі орамасы бар трансформатордың схемасы суретте көрсетілген.

Слайд 9. Жұмыс принципі

5. Жұмыс принципін «Трансформатор» көрнекі құралында көрсетеді.

Трансформатордың қызметі электромагниттік индукция құбылысына негізделген. Ауыспалы токтың темір негіздегі бастапқы орам бойымен өткенде айнымалы магнит ағыны пайда болады, ол өз кезегінде әрбір орамдағы электр қозғаушы күшті қоздырады. Бұл дегеніміз, трансформатордың қайталама орамасында ЭҚК өзара индукциясы пайда болады.

Слайд 10-22. Трансформатор түрлері

Қуат трансформаторы (power transformer) – электр жүйелеріндегі және электр энергиясын қабылдау, қолдануға және беруге арналған қондырғылардағы электр энергиясын түрлендіруге арналған трансформатор.

Автотрансформатор (autotransformer) - трансформатордың тағы бір нұсқасы болып табылады, онда бастапқы және қайталама орамалар тікелей қосылады. Осы себепті онда тек электромагниттік байланыс ғана емес, сондай-ақ электрлік байланыс та болады. Автотрансформатордың орамасы әртүрлі кернеулерді алуға болатын бірнеше шығыстарға (кемінде 3) ие. Кемшіліктер - бұл бірінші және екінші схемалар арасындағы электр оқшаулаудың (гальваникалық оқшаулаудың) болмауы. Автотрансформатордың артықшылығы - негіз ​​үшін болат, орамаларға арналған мыс шығыны аз, салмағы мен өлшемі кемдігі, нәтижесінде нәтиже құны кем болып келеді.

Ток трансформаторы (current transformer) - ток көзімен жұмыс істейтін трансформатор. Әдеттегі қолдану - бастапқы токты өлшеу, қорғау, басқару және дабыл схемаларында пайдаланылатын шамаға дейін азайту. Қайталама ораманың номиналды ток - 1A, 5A. Ток трансформаторының негізгі орамасы өлшенген айнымалы тогы бар схемаға қосылады, ал өлшеу құралдары қосалқы орамға қосылады. Ток трансформаторының қайталама орамасы арқылы ағатын ток трансформатордың бастапқы орамның тогының трансформация коэффициентінің бөлінісіне тең болады.

Кернеу трансформаторы (voltage transformer) - кернеу көзі арқылы жұмыс істейтін трансформатор. Әдеттегі қолдану - жоғары кернеуді төмен кернеу тізбектеріне түрлендіру. Кернеу трансформаторын қолдану жоғары кернеу тізбегіндегі логикалық қорғаныс тізбектерін және өлшеу сұлбаларын оқшаулауға мүмкіндік береді.

Импульстік трансформатор (pulse transformer) - импульстік сигналдардың ұзақтығын ондаған микросекундқа дейін пішінді аз бұрмалаумен түрлендіретін трансформатор болып табылады. Негізгі қолдану - тікбұрышты электрлік импульсты беру. Ол қысқа мерзімді кернеу бейне импульстарын айналдыруға қызмет етеді, әдетте жоғары жүктемелік циклмен қайталанып отырады.

Оқшауланған трансформатор (isolation transformer) - бұл бастапқы орамасының екінші орамаларға электрлік түрде қосылмаған трансформаторы. Сигналды оқшаулау трансформаторлары электр тізбектерінің гальваникалық оқшаулауын қамтамасыз етеді.

Трансформатор түрлері:

• Қуат трансформаторы (power transformer);

• Автотрансформатор (autotransformer);

• Ток трансформаторы (current transformer);

• Кернеу трансформаторы (voltage transformer);

• Импульстік трансформатор (pulse transformer);

• Оқшауланған трансформатор (isolation transformer).

Слайд 23. Трансформация коэффициенті.

Трансформатордың негізгі сипаттамасы трансформация коэффициенті (transformation coefficient) болып табылады. Ол бастапқы орамның санының қайталама орамдар санының қатынасы ретінде анықталады. Сонымен қатар, бұл мәнді орамдағы тиісті ЭҚК мәндерін бөлу арқылы есептеуге болады.

U1, U2 – бастапқы және қайталама орамдардағы кернеу мәні;

N1, N2 – бастапқы және қайталама орамдар саны;

I1, I2 – бастапқы және қайталама орамдардағы тоқ мәні.

Егер k 1 болса, онда төмендеткіш деп аталады

6. Осы слайдқа байланысты трансформация коэффициентін табу мысалын есептеу. Көрнекі материал «Трансформатор» және «Мультиметр»

7. Оқушылардың қызығушылығын арттыру үшін «Что такое трансформатор обучающий видеоролик» атты бейнебаяндамасын көрсету.

8. Оқушылардың қызығушылығын арттыру үшін «Галилео трансформатор Тесла» атты бейнебаяндамасын көрсету.

9. Осы бейнебаяндамаға байланысты «Тесла трансформаторы» көрнекі материалында қызықты эксперименттер жүргізу.

Слайд 24. Тесла трансформаторының сызбасы.

- қабылдайды,

- түсінеді,

- анализ жүргізеді,

- белсенділік үшін сұрақтарға жауап береді,

- дәптерге жазады.

Слайд 3. Толығымен жазады.

Слайд 7. Құрылғы схемасын сызып алады.

Слайд 8. Толығымен жазады.

Слайд 9-21. Оқушыдар бір-бірлеп сабаққа қатысып, баяндап беріп отырады.

Слайд 22. Толығымен жазады.

Слайд 23. Суретті салып алады.

40-50

10. Жаңа материалды бекіту:

Трансформаторлар, трансформатордың құрылысы, міндеті және жұмыс істеу принципі, трансформация коэффициенті тақырыбы бойынша оқытушы тест түрінде бақылау өткізеді(Приложение 2).

Жаныңыздағы отырған оқушымен парақшаңызды ауыстырып бір-біріңізді бағалаңыздар. Дұрыс жауаптарға «+», ал қате жауаптарға «-» таңбасын қойыңыздар. Дұрыс жауаптары экранда берілген.

Сұрақтарға жауап береді.

Бір-бірін бағалайды

Оқытушыға тапсырады

10-15

Оқытушының жұмысы /Деятельность преподавателя

Оқушылардың жұмысы/Деятельность обучающихся

Уақыт

Время

11. Сабақты қорытындылау :

А) Біз тақырыппен таныстық па?

В) Біз қандай мақсатты алдымызға қойдық?

С) Мақсатқа жеттік пе?

12. Үй жұмысы: Н. Тесла бойынша баяндама дайындап келу.

Оқытушы мен оқушының арасындағы ой өрісін байланыстыру.

Үй жұмысын жазады.

5-8