Изучение физики в школе. Обучающие программы.

Выберите, пожалуйста,
интересующую Вас тему:

Введение

Атомная физика

Электромагнетизм

Механика

Теплота и молекулярная физика

Волны

Оптика

Теория относительности

Колебания

Астрономия

>> Электромагнетизм

Описание программы pperemto

Скачать эту программу 16 Kb

                         Программа pperemto.

   Программа предназначена для иллюстрации рассказа учителя о мощности
переменного тока  в курсе повышенного уровня 11 класса.  Она позволяет
наглядно показать, почему мощность зависит от сдвига фаз между колеба-
ниями тока и напряжения.
   После запуска, на титульном листе программы, помимо названия, появ-
ляется краткая инструкция - для выхода из программы предлагается ввес-
ти символ Q,  а для продолжения ввести разность фаз между  колебаниями
силы переменного тока и напряжения.
   Вначале рекомендуется рассмотреть случай активной  нагрузки,  когда
колебания тока и напряжения синфазны (разность фаз равна 0). Введя это
значения видим на экране (зеленый график изображает колебания напряже-
ния, желтый - тока,  а красный график - колебания мощности),  что мощ-
ность всегда имеет положительный знак Это означает, что энергия посту-
пает от источника тока к потребителю
   Затем наблюдаем ситуацию,  когда в результате добавления в цепь ин-
дуктивности,  разница фаз тока и напряжения отлична от нуля, например,
напряжение опережает силу тока на 30 градусов.  Ввод этой величины по-
кажет,  что ток отстанет от напряжения, а мощность в некоторые неболь-
шие промежутки времени окажется отрицательной (цепь возвращает энергию
источнику  тока).  Поэтому  среднее значение мощности окажется меньше,
чем в первом случае.  Можно проверить,  что так же поведет  себя  мощ-
ность,  если в результате преобладания емкостной нагрузки (при подклю-
чении в цепь конденсатора большой электроемкости) колебания напряжения
отстанут от колебания тока, и разность фаз окажется -30 градусов.
   Далее следует еще увеличить разность фаз (что  соответствует  росту
реактивной компоненты цепи),скажем до 60 градусов.  Это приведет к еще
большей доле времени,  в течение которого мощность оказывается отрица-
тельной и,  следовательно,  к более значительному падению средней мощ-
ности.
   Наконец, введем  разность фаз 90 (-90) градусов (это характерно для
чисто реактивной цепи - индуктивной или  емкостной).  В  таком  случае
промежутки времени,  когда мощность положительна, равны тем, при кото-
рых она отрицательна, и значит, средняя мощность равна нулю - энергия,
которую цепь берет от источника за каждую четную четверть периода, она
возвращает обратно к источнику за каждую следующую  нечетную  четверть
периода.
   Таким образом учитель наглядно  подтверждает  известную  из  теории
формулу: P=UI Cos w, где w - разность фаз колебаний тока и напряжения.