交流變成直流教程

2021-03-04 03:07:25 字數 2007 閱讀 2051

教學目的:1學生領會把交流變成穩定直流的原理和方法。

2在**交流變成穩定直流過程中,

提高學生發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力

3豐富學生的物理生活、物理思想和物理方法。

教學方法:情景**式教學

教學過程:

一:引入例題

乙個普通5號乾電池,電動勢為1.5v,儲存的電荷量大約0.8ah,使用過程中最多可以提供 1.

2 wh電能。若每個普通5號乾電池的**是1元,乾電池提供的電能**是 833

元/kwh。現行電網電能的**是 0.528 元/kwh。

對此你有什麼想法?

**優勢和環保等方面思考

二:新課

提出問題:我怎樣把220v交流轉變成5v直流?

分析問題:

1電壓不匹配怎麼辦?——用變壓器降壓。

2交流怎樣轉換成直流?

活動一:半波整流。

通過比較交流和直流方向上的區別,回憶二極體的單向導電特性,首先想出用二極體進行半波整流。如圖。

實驗觀察交流和半波整流的波形

半波整流交流波形半波整流後直流波形

實驗觀察小結,交流轉換成直流叫整流,用乙個二極體可以實現整流。

發現問題:

我們發現這種方法只利用了交流電的一半波形,且轉換成的直流電大小在變化,不利於許多要直流穩定電壓的電器工作,我們仍然要面對利用率低和穩定性差的問題。

活動二:全波整流

介紹歷史上使用過的2個全波整流電路,

雙線圈全波整流橋式整流全波整流後的波形

要求:1認識2個電路的工作原理和優缺點。

全波整流工作原理圖,

教師分析全波整流工作原理,橋式整流工作原理可以讓學生分析、討論。

2觀察全波整流後的波形。比較2種整流的不同。

活動小結,提高了交流電的利用率,現在簡單電路、要求不高的少數電路採用半波整流,普遍使用橋式整流,且4個二極體可以做成整流模組。

活動三,濾波

全波整流後的直流電叫脈動直流,是因為直流裡含有交流的成分。

減小脈動直流中交流成分,使之變成較穩定的電流叫濾波。

如何去除或阻礙交流成分通過負載,使電壓平穩,形成穩恆電流?

引導學生從電容和電感對交流電的作用上思考。併聯電容和串聯電感能起到濾波的作用。

觀察半波整流和橋式整流加濾波電容後的波形。

觀察電容器電容大小對波形的影響

活動小結,電容和電感都可以濾波。電容併聯在電源2極,電感串聯在電路裡,電容器電容越大,電感的自感係數越大,濾波效果越好。有的電路為了取得較好的濾波效果採用π型濾波電路。如右圖。

活動四,穩壓

觀察輸出電壓隨負載和輸入電壓的變化而變化。

穩壓的辦法有二

1採用穩壓管

2採用三端穩壓器

觀察經過三端穩壓器後的電壓波形。

78和79系列三端穩壓器的介紹。

三:小結

解決問題:把220v交流變成低壓直流的四個組成部分:降壓—整流—濾波—穩壓。

1整流電路是將工頻交流電轉為具有直流電成分的脈動直流電,二極體在電路中起開關的作用。

2濾波電路是將脈動直流中的交流成分濾除,減少交流成分,增加直流成分,電容和電感起濾波的作用。

3穩壓電路對整流後的直流電壓採用技術進一步穩定直流電壓。 三端穩壓器是常用的穩壓器件。

4該轉換電路整體轉換效率比較高。幾乎所有的用電器都有需要穩定直流電源才能正常工作的電路,因此交流變直流有廣泛的實用價值。

現在,在變直流方面更廣泛使用具有更高效率的開關電源,它的工作原理和上面介紹的大同小異。

四:練習,設計乙個將220v交流轉換成直流6v的電路。

五:拓展

1有沒有「直流—交流」的電路?

有,這個過程叫逆變。例如,太陽能併網發電,電腦的ups。

2有沒有「交流—直流—交流」的電路?

有,例如,變頻空調。

3有沒有「直流—交流—直流」的電路?

有,例如,電警棍,直流公升壓電路。

4還有「交流—直流—交流—直流」的開關電源。

華士國際盛洪良 20071218

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