Ответы на вопросы §46 ГДЗ Перышкин 9 класс (Физика)
Какой электрический ток называется переменным? С помощью какого простого опыта его можно получить? Где используют переменный электрический ток? Расскажите об устройстве и принципе действия промышленного генератора. Чем приводится во вращение ротор генератора на тепловой электростанции; на гидроэлектростанции? Почему в гидрогенераторах используют многополюсные роторы? По какому физическому закону можно определить потери электроэнергии в ЛЭП и за счёт чего их можно уменьшить? Для чего при уменьшении силы тока во столько же раз повышают его напряжение перед подачей в ЛЭП? Расскажите об устройстве, принципе действия и применении трансформатора.
1. Переменным называется электрический ток, который периодически изменяется со временем по модулю и направлению. Его можно получить, если перемещать магнит внутри замкнутой катушки, например двигая его вверх и вниз.
2. Переменный ток используют в быту, так как в квартиры подаётся переменное напряжение, а также во многих отраслях промышленности.
3. У промышленного генератора есть клеммы, на которых возникает переменное напряжение, вращающийся электромагнит — ротор, на который подаётся постоянный ток, и витки обмотки статора.
При вращении ротора его магнитное поле тоже вращается. Магнитный поток через витки статора периодически изменяется, поэтому в них индуцируется переменный ток.
4. На тепловой электростанции ротор генератора вращается с помощью паровой турбины, а на гидроэлектростанции — с помощью водяной турбины.
5. В гидрогенераторах используют многополюсные роторы, потому что скорость вращения водяной турбины сравнительно мала. Чтобы получить ток промышленной частоты, увеличивают число пар полюсов.
6. Потери электроэнергии в ЛЭП определяют по закону Джоуля — Ленца:
$$Q=I^2Rt$$
Потери уменьшают, повышая напряжение и уменьшая силу тока, а также снижая сопротивление проводов. Для этого используют материалы с малым удельным сопротивлением и проводники с большой площадью поперечного сечения.
7. Напряжение повышают для того, чтобы при уменьшении силы тока во столько же раз не уменьшалась передаваемая мощность электроэнергии.
8. Трансформатор состоит из двух обмоток — первичной и вторичной — на общем железном сердечнике. На первичную обмотку подают переменное напряжение. Оно создаёт переменный магнитный поток в сердечнике, который индуцирует напряжение во вторичной обмотке.
Напряжение на обмотке тем больше, чем больше число её витков. Поэтому трансформатор может повышать или понижать напряжение в зависимости от отношения числа витков обмоток.
Ответ
Переменный ток — это ток, периодически меняющийся по модулю и направлению. Его получают при движении магнита относительно катушки. Переменный ток используют в быту и промышленности. Генератор преобразует механическую энергию вращения ротора в электрическую энергию переменного тока. На ТЭС ротор вращает паровая турбина, на ГЭС — водяная турбина. В ЛЭП потери определяют по закону Джоуля — Ленца и уменьшают повышением напряжения, уменьшением тока и сопротивления проводов. Трансформатор служит для изменения напряжения переменного тока.
