Тема уроку: . Змінний електричний струм. Генератор змінного струму.
Мета уроку: Дати дітям поняття вимушених електричних коливань та змінного електричного струму. Розповісти про генератор змінного струму Виховати уважність, розвинути спостережливість.
Тип уроку: пояснення нового матеріалу.
Тривалість: 45 хв.
Хід уроку
І. Організаційна частина.
Заходжу в клас, вітаюся, перевіряю склад учнів, роздаю учням зошити для контрольних робіт і роздаю варіанти завдань.
ІІ. Пояснення нового матеріалу.
На попередньому уроці ми розглядали власну частоту коливань у коливальному контурі, та формулу Томсона. Сьогодні ми розглянемо тему “Змінний електричний струм. Генератор змінного струму.”
Вільні електромагнітні коливання завжди затухають за той чи інший час і тому дуже рідко застосовуються на прак¬тиці. Незатухаючі коливання, які можуть тривати як завгод¬но довго, навпаки, дістали величезне практичне застосуван¬ня. З одним способом збудження в колі незатухаючих елект-ромагнітних коливань, так званих автоколивань, ви вже ознайомилися. Не менш важливе значення у техніці мають коливання, що виникають під дією зовнішньої ЕРС, яка періодично змінюється.
Такі незатухаючі коливання називаються вимушеними електромагнітними коливаннями.
Прикладом вимушених електромагнітних коливань є звичайний змінний струм, який широко застосовується для освітлення, приведення в рух верстатів, механізмів і машин. Якщо електричне коло під’єднати до джерела змінної ЕРС, на електрони в провіднику діятиме змінна сила, під дією якої вони почнуть переміщатися. При цьому рух електронів точно повторює характер змін ЕРС. Змінний струм — це по суті вимушені коливання електричних зарядів у провіднику під дією прикладеної змінної ЕРС.
Змінний струм за характером змін сили струму може бути найрізноманітнішим. Найбільш важливими є струми, сила яких змінюється за гармонічним законом, тобто за за¬коном синуса чи косинуса. Саме такі змінні струми виробля¬ють генератори на електростанціях, з такими струмами в багатьох випадках доводиться мати справу в радіотехніці. Тому надалі вивчатимемо лише такі змінні струми.
Для одержання в колі змінного струму, сила якого змінюється синусоїдальне, необхідно увімкнути в коло дже¬рело ЕРС, яка періодично змінюється синусоїдальне:  , де   – амплітудне значення ЕРС,   – циклічна частота змінної ЕРС.
Розглянемо звичайний спосіб одержання синусоїдальної ЕРС, який використовується в техніці для вироблення змінного електричного струму. Плоский прямокутний контур (рамка) обертається навколо осі ОО', перпендикулярної до ліній індукції магнітного поля (мал. 1). Нехай магнітне
мал. 1
поле є однорідним: індукція   і контур обертається рівномірно з кутовою швидкістю  . Тоді магнітний потік Ф, який пронизує контур у будь-який момент часу  , дорівнюватиме:
,
де   – площа, обмежена контуром, а   – кут повороту контуру, який відлічується від початкового положення кон¬туру, за якого  .
Під час обертання контуру потік Ф періодично змінює¬ться. У зв'язку з цим у контурі виникає періодично змінна ЕРС індукції, яка, згідно з законом електромагнітної індук¬ції дорівнює:

оскільки 
Максимальне значення цієї ЕРС, яке настає для  , дорівнює  , тому
.
Отже, коли в однорідному магнітному полі рівномірно обертається провідний контур, в ньому збуджується електро¬рушійна сила, яка змінюється за законом синуса. Під час замикання цього контуру на зовнішнє коло, в колі йтиме синусоїдальний змінний струм
,
де   – максимальне значення сили струму в колі,   – активний опір контуру і зовнішньої частини кола,   – зсув фази між коливаннями сили струму і ЕРС. Причини виник¬нення зсуву фаз розглянемо пізніше.
Змінний струм є гармонічним коливанням, тому назви характеристик механічного коливального процесу зберіга¬ються і за характеристиками змінного струму. А саме:   називається амплітудою електрорушійної сили, Іт – амплітудою сили струму,   – коловою (циклічною) частотою,   – фазою струму. Змінний струм характеризується також періодом Т і частотою струму   – причому  .
Розглянутий принцип одержання ЕРС лежить в основі будови більшості технічних індукційних генераторів змінного струму.
ІІІ. Закріплення нового матеріалу.
1    Що називають вимушеними електромагнітними коливаннями.?
2    Для одержання в колі змінного струму, сила якого змінюється синусоїдальне, що необхідно зробити?

IV. Домашнє завдання: $25-26.
Може в кого є питання?
Урок завершено, до побачення.

Студент __________ (Атаманчук О.М)
Вчитель __________ (Чернецький І.С.)