Ўқув предмети: физика. Мавзу: Электр энергиясини ишлаб чиқариш ва узатиш Берилган кейс-стадининг мақсади

Кейс-стадида ишлатилган маълумотлар манбаи:
1. Педагогик махорат илмий журналлари.
2. Энергетика соҳасида килинган диссертациялар.
3. Интернет маълумотлари.
Кейс-стадининг типологик хусусиятларига кўра ҳарактеристикаси:
Бу кейс-стади маълумотлар, вазиятлар ва саволлар асосида тузилган. У ўрта ҳажмдаги кейс-стади технологияси ҳисобланади, семинарга мўлжалланган ўқув мавзу бўйича билим ва кўникмалар ҳосил қилишга қаратилган.
Дидактик мақсадларга кўра кейс-стади муаммоларни тақдим қилишга, уларни ҳал этишга хамда таҳлил қилишга қаратилганУшбу кейс-стадидан академик лицей ҳамда умумтаълим мактаб физика ўқитувчилари фойдаланиш мумкин.
II.Кейс-стади: “Электр энергиясини ишлаб чиқариш ва узатиш”
Кириш. Трансформатор нима учун керак? Одатда, электр энергиясини электростанциядан истеъмолчиларга узатиш керак бўлади. Бир неча юзлаб километр масофаларга электр энергиясини узатишда энергиянинг беҳудага сарфланишини камайтириш муҳим аҳамиятга эга. Бунда энергиянинг анчагина қисми бефойда иссиқлик ва магнит майдон энергиясига айланиб кетиши мумкин. Ҳар иккала энергия ҳам ток кучининг квадратига пропорционалдир. Айнан шунинг учун ҳам узоқ масофаларга узатилаётган электр токининг кучи камайтирилиб, кучланиши орттирилади.
Бунда электр токининг энергияси ўзгармайди. Истеъмолчига етиб келган токнинг кучи ва кучланиши эса заруратдан келиб чиқиб яна ўзгартирилади. Ток кучи ва кучланишнинг қийматларини ўзгартириш трансформатор деб аталувчи қурилма воситасида амалга оширилади.
Ўзгарувчан ток кучланишини орттириш ёки камайтириш мақсадида ишлатиладиган трансформаторнинг иш принципи ўзаро индукция ҳодисасига асосланган.
Трансформаторнинг тузилиши. Трансформаторлар биринчи бўлиб рус олимлари П. Яблочков (1847 - 1894) ва И. Усагинлар (1855 - 1919) томонидан ясалган ва амалда қўлланилган. Трансформаторнинг принципиал схемаси 1-расмда кўрсатилган бўлиб, темир ўзакка маҳкамланган Н1 ва Н2 ўрам сонига эга чулғамлардан иборат.

1-расм
Трансформаторнинг ишлаши. Биринчи чулғам учун Ом қонуни қуйидаги кўринишга эга бўлади:

Бу ерда R₁ — биринчи чулғамнинг қаршилиги. Тез ўзгарувчан майдонлар учун R₁ қаршиликдаги кучланиш тушиши I₁ R₁ бошқа ҳадларга нисбатан жуда кичик бўлганлиги учун уни ҳисобга олмаслик мумкин, яъни
(1)
Иккинчи чулғамда вужудга келадиган ўзаро индукси ЭЮК эса
(2)
Ҳар иккала ифодадан ҳам ни топсак,

ва уларни тенглаштирсак,
(3)
ни оламиз.