Transformadors i energia elèctrica: problemes i solucions
1. La bobina primària d'un transformador ideal està connectada a una font de tensió i la bobina secundària està connectada a la làmpada tal com es mostra a continuació.
A. La làmpada s'atenuarà si es redueixen els bucles primaris
B. La làmpada serà més brillant si s'augmenten els bucles secundaris
C. La làmpada serà més tènue si s'augmenta el voltatge primari
D. La làmpada serà més lleugera si es redueixen els bucles primaris
E. La llum serà la mateixa si es canvien els bucles
Solució
El canvi en el nombre de bucles de bobina només afecta el tipus de transformador . Si els bucles primaris es redueixen de manera que els bucles secundaris siguin més nombrosos, aquest transformador es converteix en un transformador elevador que augmenta el voltatge. De la mateixa manera, quan els bucles de bobina s'acoblen de manera que els bucles de bobina secundària siguin menys nombrosos, aquest transformador es converteix en un transformador reductor que redueix el voltatge.
Tingueu en compte que quan el voltatge augmenta, la intensitat del corrent elèctric disminueix, de manera que la potència elèctrica és constant (P = VI). La potència elèctrica és el canvi d' energia elèctrica durant un cert interval de temps. Quan la potència d'entrada és igual a la potència de sortida, la quantitat d'energia consumida també és la mateixa.
La llum clara o tènue s'associa amb molta o si més no, energia elèctrica que es converteix en energia lumínica. Si es converteix molta energia elèctrica en energia lumínica, aleshores és una llum brillant; en cas contrari, si es converteix poca energia elèctrica en energia lumínica, la llum és tènue. L'energia elèctrica és constant, l'energia elèctrica també és constant, de manera que la llum és la mateixa.
La resposta correcta és E.
2. La imatge següent descriu el transformador ideal. La bobina primària està connectada a una font de tensió i la bobina secundària està connectada a una làmpada (L). Aleshores, l'estat de la làmpada serà...
A. Brillantor normal quan es canvien els bucles primaris
B. S'atenua quan augmenta la tensió primària
C. Brillant quan s'augmenten els bucles secundaris
D. S'atenua quan s'augmenten els bucles secundaris
E. Més brillant quan es redueixen els bucles primaris
Solució:
Potència d'entrada = P = VI = (200 volts) (2 amperes) = 400 watts = Potència de sortida
El transformador només redueix el voltatge però no redueix la potència elèctrica. La potència elèctrica es manté constant, per tant, quan el voltatge elèctric disminueix, el corrent elèctric augmenta (P = VI). La potència elèctrica d'entrada és la mateixa que la potència de sortida, de manera que l'energia elèctrica utilitzada durant un cert interval de temps també és la mateixa. Per tant, la llum és normal o no canvia.
La resposta correcta és A.
3.
La bobina secundària està connectada a una bombeta, mentre que la bobina primària està connectada a una font de tensió. La bombeta s'encendrà...
A. més brillant si augmenta el nombre de bucles primaris
B. més brillant si s'augmenta el nombre de bucles secundaris
C. més brillant si el nombre de bucles secundaris és igual al primari
D. s'atenua quan augmenta el voltatge primari
E. s'atenua quan augmenten la tensió primària i el nombre de bucles secundaris
Solució
No hi ha cap resposta correcta
