Beispielaufgaben zum Thema Transformator

23 Beispiele für Aufgaben zu Transformatoren

1. Ein Transformator mit Primär- und Sekundärspulen mit 500 bzw. 5000 Windungen ist an ein 220-V-Wechselstromnetz angeschlossen. Wie hoch ist die Ausgangsspannung?

A. 220 Volt

B. 1.100 Volt

C. 2.200 Volt

D. 22.000 Volt

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

Primärspule ( NP ) = ₅₀₀ Windungen

Sekundärspule (N _s ) = 5000 Windungen

Primärspannung (V _P ) = 220 Volt

Frage: Sekundärspannung (V _S )

Antwort:

Transformatorformel:

V _s / N _s = V _p / N _p

V _s / 5000 = 220 / 500

V _s / 5000 = 0,44

V _s = (0,44)(5000)

V _s = 2.200 Volt

Die richtige Antwort ist C.

2. Die Funktion des Transformators besteht darin...

A. Änderung von Spannung und Leistung

B. Änderung der Wechselstromspannung

C. Gleichstrom-Spannungsregler

D. Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln

Diskussion

Transformatoren dienen dazu, die Spannung von Wechselstrom (AC) zu verändern. Es gibt zwei Arten von Transformatoren: Aufwärtstransformatoren und Abwärtstransformatoren. Aufwärtstransformatoren erhöhen die Spannung, während Abwärtstransformatoren sie verringern.

Die richtige Antwort ist B.

3. Ein Transformator besitzt eine Primärspule mit 1200 Windungen und eine Sekundärspule mit 1000 Windungen. Beträgt der Primärstrom 4 A, so ist die Sekundärstromstärke …

A. 2 Ampere

B. 3 Ampere

C. 4 Ampere

D. 4,8 Ampere

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

Primärspule (N _P ) = 1200 Windungen

Sekundärspule (N _S ) = 1000 Windungen

Primärstrom ( _IP ) = 4 Ampere

Frage: Sekundärstromstärke (I _S )

Antwort:

Die Transformatorformel, die den Zusammenhang zwischen der Anzahl der Spulenwindungen (N) und dem elektrischen Strom (I) angibt, lautet:

I _S / I _P = N _P / N _S

Die Sekundärstromstärke beträgt:

I _S /4 = 1200 /1000

I _S /4 = 1,2

I _S = 1,2 (4)

I _S = 4,8 Ampere

Die richtige Antwort ist D.

4. Bei der Auslegung eines Transformators zur Erzeugung einer Sekundärspannung von 220 Volt aus einer Primärspannung von 110 Volt beträgt das Verhältnis der Windungszahlen der Sekundär- zur Primärwicklung...

A. 2 : 3

B. 3 : 2

C. 6 : l2

D. 12 : 6

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

Sekundärspannung (V _S ) = 220 Volt

Primärspannung (V _P ) = 110 Volt

Frage : Vergleich der Anzahl der Sekundärwindungen mit der Anzahl der Primärwindungen (N _S / N _P )

Antwort:

Die Transformatorformel, die den Zusammenhang zwischen elektrischer Spannung und Windungszahl der Spule beschreibt, lautet:

V _{_S} / V_{_P} = N_{_S} / N_{_P}

220/110 = N _S / N _P

22/11 = N _S / N _P

2/1 = N _S / N _P

12/6 = N _S / N _P

Die richtige Antwort ist D.

5. Schau dir das Transformatorbild unten an!

Die Primärspannung des Transformators beträgt…

A. 24 Volt

B. 240 Volt

C. 264 Volt

D. 340 Volt

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

Sekundärspannung (V _S ) = 24 Volt

Primärwicklung (NP _oder N ₁ ) = 11 N

Sekundärwicklung (N _S oder N ₂ ) = 1 N = N

Frage: Primärspannung (V _P )

Antwort:

Transformatorformel:

V _s / N _s = V _p / N _p

Die Primärspannung wird anhand der oben genannten Formel berechnet:

V _s / N _s = V _p / N _p

24 / N = V _p / 11 N

24 / 1 = V _p / 11

24 = V _p / 11

V _p = (24)(11)

V_{_p} = 264 Volt

Die richtige Antwort ist C.

6. Schauen Sie sich das Bild unten an! Die Größe der Eingangsspannung des Transformators beträgt...

A. 140 Volt

B. 180 Volt

C. 630 Volt

D. 720 Volt

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

Primärwicklung (N ₁ ) = 21 N

Sekundärwicklung (N₂ ₎ = 3 N

Sekundärspannung (V₂ ₎ = 20 Volt

Frage: Primärspannung (V ₁ )

Antwort:

Transformatorformel:

V ₂ / N ₂ = V ₁ / N ₁

Die Primärspannung wird anhand der oben genannten Formel berechnet:

20 / 3N = V ₁ / 21N

20 / 1 = V ₁ / 7

20 = V ₁ / 7

V ₁ = (7)(20)

V ₁ = 140 Volt

Die richtige Antwort ist A.

7. Im Folgenden werden die Merkmale eines Aufwärtstransformators aufgeführt...

A. Die Primärspannung ist größer als die Sekundärspannung.

B. Die Anzahl der Primärspulen ist geringer als die Anzahl der Sekundärspulen.

C. Der Strom in der Primärspule ist kleiner als der Strom in der Sekundärspule.

D. Die Leistung der Sekundärspule ist größer als die Leistung der Primärspule.

Diskussion

Ein Transformator ist ein Gerät, das Wechselstrom in Spannung umwandelt. Es gibt zwei Arten von Transformatoren: Aufwärtstransformatoren und Abwärtstransformatoren.

Ein Aufwärtstransformator dient dazu, die elektrische Spannung zu erhöhen, sodass die Sekundärspannung größer als die Primärspannung ist; umgekehrt dient ein Abwärtstransformator dazu, die elektrische Spannung zu verringern, sodass die Sekundärspannung kleiner als die Primärspannung ist.

Bei einem Aufwärtstransformator ist die Anzahl der Windungen der Sekundärspule größer als die Anzahl der Windungen der Primärspule; umgekehrt ist bei einem Abwärtstransformator die Anzahl der Windungen der Sekundärspule kleiner als die Anzahl der Windungen der Primärspule.

Die richtige Antwort ist B.

8. Die Eigenschaften eines Aufwärtstransformators sind...

A. Die Primärspannung ist größer als die Sekundärspannung.

B. Es gibt mehr Primärwicklungen als Sekundärwicklungen.

C. Die Primärspannung ist kleiner als die Sekundärspannung.

D. Die Primärwicklung ist die gleiche wie die Sekundärwicklung.

Diskussion

Ein Transformator ist ein Gerät zur Umwandlung von Wechselspannung. Es gibt zwei Arten von Transformatoren: Aufwärtstransformatoren und Abwärtstransformatoren. Aufwärtstransformatoren erhöhen die Spannung, während Abwärtstransformatoren die Spannung verringern.

Die Eigenschaften eines Aufwärtstransformators sind:

– Die Primärspannung ist kleiner, die Sekundärspannung größer

– weniger primäre Kurven, mehr sekundäre Kurven

Die Eigenschaften eines Abwärtstransformators sind:

Die Primärspannung ist größer, die Sekundärspannung kleiner.

– mehr primäre Kurven, weniger sekundäre Kurven

Die richtige Antwort ist C.

9. Schauen Sie sich das folgende Transformatordiagramm an!

Die Anzahl der Windungen der Sekundärwicklung des Transformators beträgt….

A. 550 Umdrehungen

B. 1.000 Umdrehungen

C. 2.000 Umdrehungen

D. 10.000 Umdrehungen

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

Primärspannung (V _P ) = 220 Volt

Primärwicklung (N _P ) = 200 Windungen

Sekundärspannung (V _S ) = 1100 Volt

Frage: Sekundärwicklung (N _S )

Antwort:

Transformatorformel:

V _s / N _s = V _p / N _p

Die Anzahl der Nebenwindungen wird anhand der oben genannten Formel berechnet:

V _s / N _s = V _p / N _p

1100 Volt / Ns ₌ 220 Volt / 200 Windungen

1100 / N _s = 220 / 200

1100 / N _s = 1,1

N _s = 1100 / 1,1

N _s = 1000 Umdrehungen

Die richtige Antwort ist B.

10. Schauen Sie sich das folgende Transformatordiagramm an!

Die Anzahl der Windungen der Sekundärwicklung des Transformators beträgt…..

A. 550 Umdrehungen

B. 1.000 Umdrehungen

C. 2.000 Umdrehungen

D. 10.000 Umdrehungen

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

Primärspannung (V _P ) = 220 Volt

Primärwicklung (N _P ) = 200 Windungen

Sekundärspannung (V _S ) = 1100 Volt

Frage: Sekundärwicklung (N _S )

Antwort:

Die Transformatorformel, die den Zusammenhang zwischen Spannung und Windungszahl angibt, lautet:

V _s / N _s = V _p / N _p

Die Sekundärwicklung wird anhand der oben genannten Formel berechnet:

V _s / N _s = V _p / N _p

1100 / N _S = 220 / 200

1100 / N _S = 22 / 20

1100 / N _S = 1,1

N _S = 1100 / 1,1

N _S = 1000

Die Anzahl der Sekundärwindungen beträgt 1000.

Die richtige Antwort ist B.

11. Beachten Sie die folgenden Transformatordaten!

Auf Grundlage der obigen Daten lässt sich schlussfolgern, dass…

Diskussion

Ein Transformator ist ein Gerät, das die Spannung von Wechselstrom erhöht oder verringert. Ein Transformator, der die Spannung erhöht, wird als Transformator bezeichnet. Step-up Ein Transformator, der zur Spannungsreduzierung dient, wird als Transformator bezeichnet. Schritt zurück.
Der Transformator besitzt zwei Spulen aus Draht, nämlich die Primärspule (N) und die Sekundärspule (N)._P) und Sekundärspule (N_SAm Transformator Step-up, N_S größer als N_PAm Transformator Schritt zurück, N_S kleiner als N_PTransformator Step-up Die Spannung wird erhöht, daher ist die elektrische Spannung in der Primärspule geringer und die elektrische Spannung in der Sekundärspule höher. Umgekehrt erhöht der Transformator die Spannung. Schritt zurück Die Spannung wird so weit reduziert, dass die elektrische Spannung an der Primärspule größer und die elektrische Spannung an der Sekundärspule kleiner ist.
Transformator A ist ein Transformator Schritt zurück und Transformator B ist ein Transformator Step-up.
Die richtige Antwort ist C.

12. Schau dir das folgende Transformatorbild an!

Aus den Informationen im obigen Bild ergibt sich die korrekte Aussage zu Bild 1 bzw. Bild 2 wie folgt:

A. Abbildung 1 zeigt einen Aufwärtstransformator und Abbildung 2 einen Abwärtstransformator.
B. Abbildung 1 zeigt einen Abwärtstransformator und Abbildung 2 einen Aufwärtstransformator.
C. Abbildungen 1 und 2 zeigen Abwärtstransformatoren.
D. Abbildungen 1 und 2 zeigen Aufwärtstransformatoren.

Diskussion
Am Transformator Step-up (Spannungsverstärker) Die Primärspannung ist kleiner und die Sekundärspannung größer. In einem Transformator Schritt zurück (Spannungsreduzierer), die Primärspannung ist größer und die Sekundärspannung kleiner.
Der Transformator in Abbildung 1 hat eine Primärspannung, die größer ist als die Sekundärspannung (20 V > 5 V), und ist daher ein Transformator. Schritt zurückDer Transformator in Abbildung 2 hat eine Primärspannung, die kleiner als die Sekundärspannung ist (5 V < 40 V) und ist daher ein Transformator. Step-up.
Die richtige Antwort ist B.

13. Schau dir die folgende Abbildung eines Transformators an!

Aus der obigen Abbildung ergibt sich die korrekte Aussage…
A. Transformator I = Abwärtstransformator, weil N_s >N_p
B. Transformator I = Aufwärtstransformator, weil V_s <V_p
C. Transformator II = Abwärtstransformator, weil V_p <V_s
D. Transformator II = Aufwärtstransformator, weil N_p < N_s
Diskussion
Transformator I ist ein Transformator Schritt zurück weil V_p > V._s und Np > Ns.
Transformator II ist ein Transformator Step-up weil V_p <V_s und N_p < N_s.
Die richtige Antwort ist D.

14 Beachten Sie das folgende Transformatordiagramm!
Wenn die Anzahl der Spulenwindungen N beträgt₁ = 100 Umdrehungen und N₂ = 250 Windungen, Spannung V₂ Ist….

A. 100 Volt
B. 150 Volt
C. 200 Volt
D. 250 Volt

Diskussion

Es ist bekannt, dass:
Primärspannung = V_p = V₁ = 40 Volt
Primärspule = N_p = N₁ = 100 Umdrehungen
Sekundärspule = N_s = N₂ = 250 Umdrehungen
Frage: Sekundärspannung = V_s = V₂
Antwort:

Transformatorformel:
V_s / N_s = V_p / N_p
Sekundärspannung:
V_s / N_s = V_p / N_p
V_s / 250 = 40 / 100
V_s / 250 = 4 / 10
V_s / 250 = 0,4
V_s = (0,4)(250)
V_s = 100 Volt
Die richtige Antwort ist A.

15

Nachfolgend ein Schaltplan eines idealen Motortransformators mit seinen Daten. Wenn der Strom durch den Widerstand R 4 Ampere beträgt, ist der Strom durch die Primärspule …

A. 0,8 A
B. 1,6 A
C. 5,0 A
D. 20 A

Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Primärspule = N_p = N₁ = 600 Umdrehungen
Sekundärstrom = I_s = Ich₂ = 4 Ampere
Sekundärspule = N_s = N₂ = 120 Umdrehungen
Frage: Primärstrom = I_p = Ich₁
Antwort:
Transformatorformel:
I_P N_p = Ich_s N_s
Primärstromstärke:
I_P N_p = Ich_s N_s
I_P (600) = (4)(120)
I_P (600) = 480
I_P (60) = 48
I_P = 48 / 60
I_p = 0,8 Ampere
Die richtige Antwort ist A.

16
Perhatikan gambar berikut!
Im folgenden Transformatordiagramm beträgt der Primärstrom….
A. 0,1 A
B. 0,2 A
C. 0,8 A
D. 1,6 A
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Primärspannung = V_p = V₁ = 100 Volt
Sekundärspannung = V_s = V₂ = 50 Volt
Sekundärstrom = I_s = Ich₂ = 0,4 Ampere
Frage: Primärstrom = I_p = Ich₁
Antwort:
Transformatorformel:
V_P I_p = V_s I_s
Primärstromstärke:
V_P I_p = V_s I_s
(100) Ich_p = (50)(0,4)
(100) Ich_p = 20
I_p = 20 / 100
I_p = 0,2 Ampere
Die richtige Antwort ist B.

17. Schauen Sie sich die untenstehende Tabelle mit Spannungs- und Strommesswerten für einen idealen Transformator an!
Aus der obigen Tabelle ergeben sich folgende R- und P-Werte:

A. R = 600 Volt; P = 30 Windungen
B. R = 200 Volt; P = 30 Windungen
C. R = 60 Volt; P = 40 Windungen
D. R = 20 Volt; P = 40 Windungen
E. R = 10 Volt; P = 20 Windungen

Diskussion

Transformatorformel
V_s N_p = N_s V_p  und V_p I_p = V_s I_s
Information :
V_s = Sekundärspannung, V_p = Primärspannung, N_s = Sekundärwicklung, N_p = Primärwicklung_, I_p = Primärstromstärke, I_s = Sekundärstromstärke
Primärspannung (V_p)
V_p I_p = V_s I_s
V_p (4) = (10)(80)
V_p = 800 / 4
V_p = R = 200 Volt
Sekundärwicklung (N_s)
V_s N_p = N_s V_p
(10)(600) = N_s (200)
6000 = 200 N_s
N_s = 6000 / 200
N_s = P = 30 Umdrehungen
Die richtige Antwort ist B.

18. Die folgende Tabelle zeigt Daten für zwei ideale Transformatoren.
Aus den Daten in der obigen Tabelle ergeben sich folgende Werte für K und L: …

A. K = 1 A und L = 20 Volt
B. K = 2 A und L = 30 Volt
C. K = 3 A und L = 40 Volt
D. K = 4,5 A und L = 53 Volt
E. K = 5 A und L = 30 Volt

Diskussion
Bestimmen Sie mithilfe einer der Transformatorformeln den Sekundärstrom von Transformator 1 und die Sekundärspannung von Transformator 2. Verwenden Sie zur Berechnung des Sekundärstroms von Transformator 1 die Daten für Transformator 1 und zur Berechnung der Sekundärspannung von Transformator 2 die Daten für Transformator 2.
Sekundärstromstärke (I_s) Transformator 1
V_p I_p = V_s I_s
(200)(3) = (300)(I_s)
I_s = 600 / 300
I_s = K = 2 Ampere
Sekundärspannung (V_s) Transformator 2
V_p I_p = V_s I_s
(40)(0,75) = V_s (1)
V_s = L = 30 Volt
Die richtige Antwort ist B.

19. Beachten Sie die Messdaten für verschiedene Größen im folgenden Transformator!
Basierend auf den Daten in der obigen Tabelle ergeben sich folgende Werte für P und Q: …
A. P = 100 Volt und Q = 4 Ampere
B. P = 100 Volt und Q = 6 Ampere
C. P = 110 Volt und Q = 4 Ampere
D. P = 110 Volt und Q = 2 Ampere
E. P = 220 Volt und Q = 2 Ampere
Diskussion
Primärspannung (V_p)
V_s N_p = N_s V_p
(220)(300) = (600) V_p
(220)(3) = (6) V_p
660 = 6 V_p
V_p = 660 / 6
V_p = P = 110 Volt
Primärstromstärke (I_p)
V_p I_p = V_s I_s
(110)(I_p) = (220)(2)
(110)(I_p) = 440
I_p = 440 / 110
I_p = Q = 4 Ampere
Die richtige Antwort ist C.

20. Diskussion von Fragen der UN-Prüfungen im Fach Physik (SMA/MA) – Transformatoren

1. Ein idealer Transformator hat seine Primärspule an eine Spannungsquelle und seine Sekundärspule an eine Lampe angeschlossen, wie in der folgenden Abbildung dargestellt. Welche Aussage ist richtig?

A. Das Licht wird dunkler, wenn die Primärwicklung verringert wird.

B. Die Lampe wird heller, wenn eine Sekundärwicklung hinzugefügt wird.

C. Die Lampe wird dunkler, wenn die Primärspannung erhöht wird.

D. Die Lampe wird heller, wenn die Primärwicklung verkleinert wird.

E. Die Helligkeit oder Dunkelheit des Lichts bleibt auch dann gleich, wenn die Spule ausgetauscht wird.

Diskussion

Die Änderung der Windungszahl einer Spule hängt ausschließlich vom Transformatortyp ab. Wird die Windungszahl der Primärspule verringert, wodurch sich die Windungszahl der Sekundärspule erhöht, wird der Transformator zu einem Aufwärtstransformator, der die Spannung erhöht. Umgekehrt wird die Windungszahl der Primärspule erhöht, wodurch sich die Windungszahl der Sekundärspule verringert, wodurch der Transformator zu einem Abwärtstransformator wird, der die Spannung verringert.

Es ist wichtig zu beachten, dass mit steigender Spannung der Strom abnimmt, die Leistung also konstant bleibt (P = U × I). Leistung ist die Änderung der elektrischen Energie in einem bestimmten Zeitintervall. Wenn die Eingangsleistung der Ausgangsleistung entspricht, ist auch die verbrauchte Energiemenge gleich.

Die Helligkeit einer Lampe hängt von der Menge der in Licht umgewandelten elektrischen Energie ab. Wird viel elektrische Energie in Licht umgewandelt, ist die Lampe hell; wird hingegen nur wenig Energie umgewandelt, ist sie dunkel. Da die elektrische Energie erhalten bleibt, ändert sich die Helligkeit der Lampe nicht. 

Die richtige Antwort ist E.

21. Die Abbildung unten zeigt einen idealen Transformator. Die Primärspule ist an eine Spannungsquelle und die Sekundärspule an eine Lampe (L) angeschlossen. Der Zustand der Lampe ist dann …

A. Normale Helligkeit bei Änderung der Primärwicklung

B. Verringert sich bei Erhöhung der Primärspannung

C. Es leuchtet heller, wenn eine Sekundärwicklung hinzugefügt wird.

D. Dimmer, wenn die Sekundärwicklung hinzugefügt wird

E. Es leuchtet heller, wenn die Primärwicklung verkleinert wird.

Diskussion

Eingangsleistung = P = VI = (200 Volt)(2 Ampere) = 400 Watt = Ausgangsleistung

Transformatoren reduzieren lediglich die Spannung, nicht aber die Leistung. Die Eingangsleistung entspricht der Ausgangsleistung, daher bleibt auch die in einem bestimmten Zeitintervall verbrauchte Energie gleich. Folglich bleibt die Helligkeit der Lampe normal bzw. unverändert.

Die richtige Antwort ist A. 

Das war die gesamte Diskussion der Beispielaufgaben zu Transformatoren.

22. Ein Student benötigt 18 W Wechselstrom. Er schließt einen Transformator mit einem Wirkungsgrad von 75 % und Windungszahlen von 100 und 200 an eine 12-V-Batterie an. Es stellt sich heraus, dass er nicht die gewünschte Leistung erhält. Er findet heraus, dass die Wechselstromleistung …

A. 36 W, weil es 100 Windungen mit der Batterie verbindet.

B. 24 W, weil es 200 Windungen an die Batterie anschließt.

C. 12 W, weil es 200 Windungen mit der Batterie verbindet.

D. 0 W, weil es die 200 Spulen mit der Batterie verbindet.

E. 18 W, weil es 200 Windungen mit der Batterie verbindet.

Diskussion

Ein Transformator ist ein Gerät zur Erhöhung oder Verringerung der Wechselspannung. Batterien sind eine Quelle für Gleichspannung.

Die richtige Antwort ist D.

23. Schauen Sie sich die folgende Transformator-Tabelle an!

Die korrekte Aussage über die Transformatoren P und Q lautet…

A.P. ist ein Abwärtstransformator, da Is < Ip

B.P ist ein Aufwärtstransformator, da Vp < Vs.

C. Q ist ein Aufwärtstransformator, da Vp > Vs

D. Q ist ein Aufwärtstransformator, da Is > Ip

Diskussion

Bei P handelt es sich um einen Aufwärtstransformator, da die Primärspannung (Vp = 110 V) < Sekundärspannung (Vs = 200 V) ist.

Bei Q handelt es sich um einen Abwärtstransformator, da die Primärspannung (Vp = 220 V) größer als die Sekundärspannung (Vs = 110 V) ist.

Die richtige Antwort ist B.

Fragequelle:

Nationale Prüfungsfragen für Naturwissenschaften an der Junior High School/Islamischen Junior High School

Physikfragen für die nationale Prüfung an weiterführenden Schulen/Berufsschulen

SBMPTN Physikfragen