Электрификация России - Производство, передача и использование электрической энергии - Колебания и волны

Цель: показать значение электрификации для развития и благополучия страны.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проведение самостоятельной работы

I вариант

1. Какой ток называется переменным? (Ток, у которого периодически изменяется величина и направление.)

2. Виток вращается в однородном магнитном поле. Как расположены магнитные силовые линии относительно плоскости витка в момент вращения, когда ЭДС индукции равна нулю? (Перпендикулярно плоскости витка.)

3. От каких величин зависит максимальная ЭДС генератора? (От числа витков обмотки, числа оборотов в единицу времени и величины площади витка магнитного поля.)

4. От каких величин зависит частота генерируемого тока? (От числа оборотов в единицу времени и пар магнитных полюсов.)

5. Рамка вращается в магнитном поле, причем ε_m = 4 В. Какова ЭДС в рамке через 1/4Т, если при t = 0 нормаль к плоскости рамки параллельна линиям индукции поля? (ε = 4 В.)

6. Изменение ЭДС в рамке, которая вращается в магнитном поле, задано уравнением l = 10cos 200t. Какова амплитуда ЭДС и собственная частота вращения рамки? (ε_m = 10 В; v = 100/πГц.)

7. Как изменится ЭДС генератора, если число оборотов ротора увеличить в 2 раза? (Увеличится в 2 раза.)

8. Для чего используют в качестве ротора многополюсной электромагнит? (Для получения тока высокой частоты (50 Гц) при малых оборотах.)

9. Для питания обмотки ротора генератора переменного тока используют ... (постоянный ток.)

II вариант

1. Какое явление было использовано при устройстве генератора переменного тока? (Явление электромагнитной индукции.)

2. Виток вращается в однородном магнитном поле. Как расположены магнитные силовые линии относительно плоскости витка в момент времени, когда Е₁ имеет максимальное значение? (Параллельно плоскости витка.)

3. Изменение ЭДС в зависимости от времени для рамки, вращающейся в магнитном поле, задано уравнением ε = 200cos 100πt. Каковы значения амплитуды и циклической частоты вращения рамки? (ε_m = 200 В; ω = 100 кГц.)

4. Какое уравнение зависимости ЭДС от времени соответствует рисунку? (Е = 50sin 10πt.)

5. Каково число витков в рамке площадью 1 м², вращающейся в однородном магнитном поле с частотой v = 0,5 Гц. Индукция магнитного поля равна 1 Тл. Максимальная ЭДС в рамке 3,14 В. (5 витков.)

6. Согласно рисунку (см. рис. 44) определите число оборотов в единицу времени ротора генератора (ρ = 1 пара). (5 С^-1.)

7. Согласно рисунку (см. рис. 44) определите частоту тока. (5 Гц.)

8. Амплитудное значение ЭДС индукции во вращающейся рамке равно... (BSω.)

9. В больших промышленных генераторах ЭДС находится ... (в статоре.)

III. Изучение нового материала

Преимущества электроэнергии перед другими видами энергии заключается в том, что ее можно передавать по проводам на большие расстояния, распределять между потребителями, можно превращать в любые виды энергии. Преимущество переменного тока над постоянным заключается в том, что можно изменять силу тока и напряжение в очень широком пределе. Отсюда вывод: электрификация - показатель развития, благосостояния и мощи страны. Как же развивалась энергетика нашей страны?

1920-1921 гг. были периодом тотального кризиса российского общества. В европейской части России уже отгрохотала Гражданская война, переход к миру проходил в невероятно тяжелой обстановке. За годы войны страна потеряла больше четверти своего национального богатства. Национальный доход сократился от 11 млрд. руб. в 1917 г. до 4 млрд. в 1920 г. Объем валовой продукции уменьшился в 7 раз, добыча каменного угля и нефти была на уровне конца XIX века. Рабочие лишились средств к существованию. Из-за нехватки топлива прекратилось движение паровозов на тридцати железных дорогах страны. В селе тоже был кризис. Продукция сельского хозяйства составляла лишь половину довоенного объема. Население России сократилось больше чем на 10 млн. человек.

Разработку плана электрификации России поручили Г. Н. Кржижановскому. Главная идея плана - обновить всю структуру производственных сил России, для чего было задумано создать обширную сеть крупных и мелких электростанций, связанных в единую энергетическую сеть.

Предполагалось, что крупные электростанции снабдят энергией фабрики и заводы, позволят реконструировать их техническую базу. Мелкие электростанции должны были принести свет в крестьянские избы, дать энергию мельницам.

План ГОЭЛРО закладывал фундамент для индустриализации и коллективизации сельского хозяйства, он разрабатывался в расчете на «сознательных» рабочих. Уже ближе к середине 30-х годов методы руководства сменились: план - любой ценой, невыполнение плана - вредительство, на место недоучившихся рабочих - даровая сила ГУЛАГА. Силами заключенных создавались Колымская ГЭС, ГЭС на Свири, Беломорканал, Западный и Восточный участок БАМа и многие другие объекты.

Как бы то ни было, но электрификация страны состоялась. Что же можно сказать об электроэнергетике нашей страны. План ГОЭЛРО предполагал строительство электростанций, работающих на природных ископаемых. Но запасы угля, нефти и газа не бесконечны. Современная энергетика стремится использовать альтернативные виды энергии (ветроэлектростанции, гелиоэнергетика, энергетика на отходах).

В начале XXI века Россия снова переживает не лучшие времена. Сегодня страна строит рыночную экономику. Наряду со старыми проблемами (по-прежнему не хватает топлива, энергии) появляются новые, но Единая энергосистема России смогла сохранить то, что когда-то с большим трудом создавала вся страна. В условиях переходного периода можно надеяться только на мудрую политику законодательной и исполнительной власти. Тем более что Россия теперь не создает гигантские планы, наподобие ГОЭЛРО, а составляет только прогнозы на развитие тех или иных отраслей народного хозяйства.

Будущее нашей страны зависит от вас.

IV. Закрепление изученного материала

- Какова цель плана ГОЭЛРО? (Сделать всю Россию «электрической».)

- На чем должны были работать будущие станции? (На природных ресурсах.)

- Где предполагалось использовать электроэнергию? (В промышленности, сельском хозяйстве.)

- На какой основе должен базироваться план? Как это следует понимать? (На наружной основе, то есть на строгом расчете.)

- Какое условие необходимо для реализации плана? (Привлечение масс рабочих и крестьян.)

V. Подведение итогов урока