Bài 23:Mạch điện xoay chiều ba pha

[r]

hơng 5. Mạch điện xoay chiều ba pha Bài 23

Mạch điện xoay chiều ba pha

(2 tiết)

A/ Mục tiêu học 1.Kiến thức:

Qua giảng,HS phải:

- Hiu đợc nguồn điện ba pha đại lợng đặc trng nguồn điện ba pha - Hiểu đợc sơ đồ nguồn điện tải đấu hình hình tam giác

- Hiểu đợc quan hệ i lng dõy v i lng pha

2.Kỹ năng:

Vẽ đợc sơ đồ nối nguồn điện tải thành hình sao,hình tam giác.Giải thích đợc đại lợng dây,pha sơ đồ

3.Thái độ:

Qua học,HS có ý thức tìm hiểu mạch điện xoay chiều ba pha thực tế liên hệ với học

B/ Chuẩn bị cho giảng 1.Chuẩn bị nội dung:

- Nghiên cứu 23 SGK

- Nghiên cứu SGK Vật lý lớp 12 liên quan đến học

2.Chuẩn bị đồ dùng dạy học:

- Tranh vẽ Máy phát điện xoay chiều ba pha sơ đồ hình 23-1,hình 23.2,hình 23.3 SGK

- Mơ hình Máy phát điện xoay chiều ba pha,động điện xoay chiều ba pha

C/ Tiến trình dạy học I.Cấu trúc phân bố giảng:

Bi ging c phõn b tiết gồm nội dung sau:

*TiÕt1: Gåm néi dung:

+ Kh¸i niƯm mạch điện xoay chiều ba pha + Cách nối nguồn điện tải ba pha

*Tit 2: Gồm nội dung: + Sơ đồ mạch điện ba pha

+ Ưu điểm mạch điện ba pha dây

*Trọng tâm bài:

Cách nối tải ba pha,u điểm mạch điện ba pha dây

II.Cỏc hot ng dy hc:

Tiết1

Khái niệm mạch điện xoay chiều ba pha Cách nối nguồn điện tải ba pha

1/ổn định lớp: (1phút)

2/KiÓm tra bµi cị: (7phót)

Câu hỏi: Em nêu khái niệm hệ thống điện quốc gia? Tại sơ đồ hệ thống điện lại đặt đầu đờng dây trạm tăng áp,ở cuối đờng dây trạm hạ áp?

3/Đặt vấn đề vào mới: (1phút)

Ngày dòng điện xoay chiều ba pha đợc sử dụng rộng rãi ngành sản xuất.Vậy mạch điện ba pha mạch điện nh nào?Cách nối nguồn ba pha và tải ba pha sao?Các quan hệ đại lợng dây pha nào… Chúng ta hóy nghiờn cu bi 23.

4/Nội dung giảng:

*Hoạt động : (23phút) Tìm hiểu mạch điện xoay chiều ba pha

Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung học

- GV giới thiệu thành phần mạch ®iƯn xoay chiỊu ba pha: (Ngn ®iƯn ba pha vµ t¶i ba pha)

- GV dùng sơ đồ hình 23-1 để giới thiệu máy phát điện ba pha

Câu hỏi; Em có nhận xét cuén d©y AX,BY,CZ ?

- GV dùng sơ đồ hình 23-2 v hỡnh 23-3 đểà minh hoạ lệch pha pha,đồng thời đa biểu thức sđđ cuộn dây

eB = Emsinωt ; eC = Emsin( ωt - 2π

3 ) ; eA= Emsin(t -4

3 )

I/Khái niệm mạch ®iƯn xoay chiỊu ba pha.

1.Ngn ®iƯn ba pha.

-MPĐ ba pha gồm dây quấn AX,BY,CZ.Mỗi dây quấn pha (Dây quấn pha A ký hiệu AX,pha B BY pha C CZ).Các dây quấn đặt lệch góc 1200 trong

kh«ng gian

- Khi quay nam châm điện với tốc độ không đổi,trong dây quấn pha xuất sđđ xoay chiều pha.Các sđđ biên độ,tần số nhng lệch pha góc 1200 hay thời gian 1/3 chu

kú

2.T¶i ba pha

Tải ba pha thờng động điện ba pha,các lò điện ba pha… Tổng trở pha A,B,C tải ZA,ZB,ZC

*Hoạt động : (10phút) Tìm hiểu cách nối nguồn điện tải ba pha.

Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung học

- GV yêu cầu HS quan sát hình 23-4 SGK đặt câu hỏi: Trên hình 23-4 ta thấy mỗi pha MPĐ nối riêng rẽ với tải,ta có mạch điện ba pha khơng liên hệ nhau,cách nối dây thực tế ít dùng.Em giải thích sao?

- HS suy nghĩ trả lời,Sau GV nhận xét kết luận

- GVdiƠn gi¶ng: Thông thờng,ngời ta nối ba pha nguồn điện,ba pha tải thành hình tam giác

- GV dùng sơ đồ hình 23-5 a,b,c giải thích cho HS cách nối tam giác - GV yêu cầu HS phát biểu cách nối nguồn tải ba pha hình hình tam giác

- GV vẽ sơ đồ nối tải ba pha hình v

II/Cách nối nguồn điện tải ba pha.

1.Cách nối nguồn điện ba pha. a/Nối hình sao.

Nối nguồn ba pha hình chập ba điểm cuối ba pha(X,Y,Z) thành điểm O gọi điểm trung hòa.Các điểm A,B,C nối với dây dẫn điện nơi tiêu thụ (Các dây gọi dây pha hay dây nóng).Dây nối từ điểm trung hòa đến điểm trung hòa tải gọi dây trung hòa hay dây lạnh

( Sơ đồ hình 23-5a nối hình sao.Sơ đồ hình 23-5b nối hình có dây trung hịa)

b/Nối hình tam giác.

Nối nguồn hình tam giác nối điểm đầu pha với ®iĨm ci cđa pha kia(BX,CY,AZ)

Nh vËy,khi nối hình tam giác có ba dây pha,không có dây trung hòa

(S hỡnh 23-5c l s ni ngun hỡnh tam giỏc)

2.Cách nối tải ba pha.

e t T o +Em -Em

eB eC eA

o o

hình tam giác lên bảng yêu cầu HS vẽ

vào Tơng tự nh nối nguồn ba pha

*Hoạt động : (3phút) Tổng kết tiết học

- GVtổng hợp tiết học theo đề mục nhấn mạnh đặc điểm cách nối tam giác

- Yêu cầu HS ôn lại đại lợng dây,đại lợng pha quan hệ chúng SGK Vật lý lớp 12 để chuẩn bị kiến thức cho tiết học

TiÕt2

S mch in ba pha

Ưu điểm mạch điện ba pha dây.

1/n nh lp: (1phút)

2/KiĨm tra bµi cị: (7phót)

Câu hỏi: 1/Trình bày khái niệm mạch điện xoay chiều ba pha? 2/Vẽ sơ đồ nối nguồn ba pha tải ba pha hình sao? Cho biết dây trung hòa dây pha sơ đồ?

3/Đặt vấn đề vào mới: (1phút)

ở tiết học trớc biết cách nối nguồn ba pha tải ba pha thành hình sao

và hình tam giác.Nh ta nối nguồn hình sao,tải hình saohoặc nguồn hình sao,tải hình tam giác ….có đợc khơng?Các đại lợng liên quan u nhợc điểm của mạch ba pha bốn dây nh nào,chúng ta nghiên cứu tiết học này.

4/Nội dung giảng:

*Hot ng : (8 phút) Tìm hiểu sơ đồ mạch điện ba pha

Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung học

- GV hớng dẫn yêu cầu HS vẽ sơ đồ thờng gặp:

+Nguồn điện nối sao,tải nối

+Nguồn điện nối có dây trung hòa +Nguồn điện nối sao,tải nối tam giác - GV yêu cầu HS hình vẽ:Dây pha,dây trung hòa,điện áp pha,điện áp dây,dòng điện pha,dòng điện dây dòng điện dây trung hòa

- GV yờu cu HS tr lời nguồn điện tải sơ đồ hình 23-10 đợc nối hình gì?

(+Ngn ®iƯn nèi có dây trung hòa. +Tải số nối sao.

+Tải số nối tam giác.

+Tải số nối có dây trung hòa.)

III/Sơ đồ mạch điện ba pha.

1.Sơ đồ mạch in ba pha.

a/Nguồn điện nối sao,tải nối sao.

(S hỡnh23-7)

b/Nguồn điện tải nối có dây trung hòa.

Mạch điện gọi mạch điện ba pha bốn dây(ba dây pha dây trung hòa)

(S hỡnh23-8)

c/Nguồn điện nối sao,tải nối tam gi¸c.

(Sơ đồ hình23-9)

*Hoạt động : ( 12phút) ứng dụng quan hệ đại lợng dây đại lợng

pha để giải thích mạch điện ba pha.

- GV yêu cầu HS nêu định nghĩa đại lợng dây,đại lợng pha quan hệ chúng

- HS suy nghĩ trả lời - GV củng cố kÕt luËn

- GV hớng dẫn HS giải tập ví dụ - GV từ dặt câu hỏi yêu cầu HS trả lời

Em giải thích nguồn điện trong thực tế thờng đợc nối hình sao?

- GV yêu cầu HS làm ví dụ 2-SGK

2.Cỏc quan hệ đại lợng dây đại lợng pha.

a/Khi nèi h×nh sao:

Id = IP ; Ud = √3 UP

b/Khi nèi hình tam giác:

Id = IP ; Ud = UP

Trong đó:

+IP dòng điện pha (tức dòng điện

chạy pha)

+Id dòng điện dây (tức dòng điện

chạy dây pha)

+UP điện áp pha (tức điện áp

dây pha dây trung hòa)

+Ud điện áp dây(tức điện áp

hai dây pha)

Ví dụ1:Một MPĐ ba pha cóđiện áp dây quấn pha 220V

+Nếu nối hình ta có hai trị số điện áp:

UP = 220V

Ud = √3 UP = 380V

+Nếu nối hình tam giác ta có trị số điện áp:

Ud = UP = 220V

VÝ dô2: (SGK)

*Hoạt động 3:(10 phút) Tìm hiểu u điểm mạch điện ba pha bốn

d©y.

Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung học

- GV vào ví dụ mục để đa u điểm mạch điện ba pha bốn dây câu hỏi

GV đặt câu hỏi:

+Trong gia đình thờng sử dụng điện áp 220V.Đó điện áp gì?

+Theo em tải ba pha nh đối xứng?Trong thực tế,các tải có đối xứng khơng?Dây trung hịa có tác dụng gì?

- HS suy nghÜ tr¶ lêi

- GV nhấn mạnh hai u điểm SGK - GV dựa vào hình 23-11 SGK để minh họa hai đặc điểm cách đặt câu hỏi:

+Quan sát sơ đồ em cho biết các tảI đợc đấu hỡnh gỡ?

+Nếu điện áp dây nguồn Ud =380V

thì điện áp pha đặt lên đèn bao nhiêu?

+Tại tắt đèn pha C(lúc này tải trở thành không đối xứng),hầu nh cỏc

IV/Ưu điểm mạch điện ba pha bèn d©y.

Mạch điện ba pha bốn dây đợc sử dụng mạng điện sinh hoạt,nhờ có dây trung tính nên có u điểm sau:

1/Tạo hai trị số điện áp khác nhau:điện áp dây điện áp pha,vì thế rất thuận tiện cho việc sử dụng đồ dùng điện.

đèn pha B pha A sáng bình thờng?

*Hoạt động : ( phút) Tổng kết đánh giá

- GV tổng kết đánh giá hai tiết 23-SGK,trong nhấn mạnh yêu cầu nh mục tiêu đề

- GV gợi ý hớng dẫn HS trả lời câu hỏi làm tập 23-SGK - GV yêu cầu HS chuẩn bị 24-SGK