Paaugstinošie un pazeminājošie transformatori – problēmas un risinājumi
1. transformators ir primārā spole un sekundārā spole ar cilpu skaitu 500 un 5000. Ievade spriegums ir 220 V. Kāds ir izejas spriegums?
Zināms:
Primārā spole (NP) = 500 cilpas
Sekundārā spole (Ns) = 5000 cilpas
Primārais spriegums (VP) = 220 volti
Meklē: Sekundārais spriegums (VS)
šķīdums:
Vs / Ns = Vp / Np
Vs / 5000 = 220 / 500
Vs / 5000 = 0.44
Vs = (0.44)(5000)
Vs = 2200 volti
2. Transformatoram ir primārā spole ar 1200 cilpām un sekundārā spole ar 1000 cilpām. Ja strāva primārajā spolē ir 4 ampēri, tad kāda ir strāva sekundārajā spolē?
Zināms:
Primārā spole (NP) = 1200 cilpas
Sekundārā spole (NS) = 1000 cilpas
Strāva primārajā spolē (IP) = 4 ampēri
Vēlējās: Strāva sekundārajā spolē (IS)
šķīdums:
IS/IP = NP/NS
Strāva sekundārajā spolē:
IS/4 = 1200/1000
IS/4 = 1.2
IS = 1.2 (4)
IS = 4.8 ampēri
3. Sekundārā spoles spriegums ir 220 volti, bet primārā spoles spriegums ir 110 volti, tad sekundārās spoles un primārās spoles salīdzinājums ir…
Zināms:
Sekundārais spriegums (VS) = 220 volti
Primārais spriegums (VP) = 110 volti
Meklē: NS/NP
šķīdums:
VS/VP = NS/NP
220/110 = NS/NP
22/11 = NS/NP
2/1 = NS/NP
12/6 = NS/NP
4. Pamatojoties uz zemāk redzamo attēlu, kāds ir transformatora primārais spriegums?
Zināms:
Sekundārais spriegums (VS) = 24 volti
Primārās cilpas (NP Vai N1) = 11 N
Sekundārās cilpas (NS vai N2) = 1 N = N
Meklē: Primārais spriegums (VP)
šķīdums:
Vs / Ns = Vp / Np
24 / N = Vp / 11 Z
24 / 1 = Vp / 11
24 = Vp / 11
Vp = (24)(11)
Vp = 264 volti
5. Pamatojoties uz zemāk redzamo attēlu, kāds ir ieejas spriegums? transformators.
Zināms:
Primārā spole (N1) = 21 N
Sekundārā spole (N2) = 3 N
Sekundārais spriegums (V2) = 20 volti
Meklē: Primārais spriegums (V1)
šķīdums:
V2 / N2 = V1 / N1
20 / 3 N = V1 / 21 Z
20 / 1 = V1 / 7
20 = V1 / 7
V1 = (7)(20)
V1 = 140 volti
6. Saskaņā ar zemāk redzamo attēlu, kāds ir transformatora sekundāro cilpu skaits?
Zināms:
Primārais spriegums (VP) = 220 volti
Primārās cilpas (NP) = 200 cilpas
Sekundārais spriegums (VS) = 1100 volti
Meklē: Sekundārās cilpas (NS)
šķīdums:
Vs / Ns = Vp / Np
1100 volti / Ns = 220 volti / 200 cilpas
1100 / Ns = 220/200
1100 / Ns = 1.1
Ns = 1100/1.1
Ns = 1000 cilpas
7. Saskaņā ar zemāk redzamo attēlu, kāds ir transformatora sekundāro cilpu skaits?
Zināms:
Primārais spriegums (VP) = 220 volti
Primārās cilpas (NP) = 200 cilpas
Sekundārais spriegums (VS) = 1100 volti
Meklē: Sekundārās cilpas (NS)
šķīdums:
Vs / Ns = Vp / Np
1100 / NS = 220/200
1100 / NS = 22/20
1100 / NS = 1.1
NS = 1100/1.1
NS = 1000
8.
| Transformators | Np | Ns | Vp | Vs | Ip | Is |
| 1 | 1000 | 120 | 12 | 0.4 | 2 | |
| 2 | 80 | 8 | 20 | 2 | 2.5 |
Pamatojoties uz iepriekš minēto tabulu, ja abu transformatoru efektivitāte ir vienāda, 50%, nosakiet Ns un esp.
šķīdums:
Transformatora efektivitātes vienādojums:
Aprēķiniet Ns no transformatoriem 1:
Aprēķināt Ip no transformatoriem 2:
9.
Balstoties uz iepriekš redzamo attēlu, kurš no tālāk minētajiem apgalvojumiem par iepriekš redzamo attēlu ir pareizs.
A. 1. attēlā ir redzams paaugstinošs transformators, un 2. attēlā ir pazeminājošs transformators.
B. 1. attēlā ir pazeminājošs transformators, un 2. attēlā ir paaugstinošs transformators.
C. 1. un 2. attēlā ir redzams pazeminošs transformators.
D. 1. un 2. attēlā ir redzams sprieguma paaugstināšanas transformators.
Šķīdums
Paaugstinošais transformators kalpo elektriskā sprieguma paaugstināšanai, savukārt pazeminošais transformators — elektriskā sprieguma samazināšanai. 1. attēlā primārais spriegums ir lielāks nekā sekundārais spriegums (20 volti > 5 volti), tāpēc 1. attēlā redzams pazeminošais transformators. 2. attēlā primārais spriegums ir mazāks nekā otrais spriegums (5 volti < 40 volti), tāpēc 2. attēlā redzams pazeminošais transformators.
Pareizā atbilde ir B.
10.
Ja primārajai spolei ir 800 cilpas, tad nosakiet sekundāro spoli.
Zināms:
Primārās cilpas = Np = 800 cilpas
Primārais spriegums = VP = 220 volti
Sekundārais spriegums = VS = 55 volti
Meklē: Sekundārās cilpas (NS)
šķīdums:
Vs / Ns = Vp / Np
55 / Ns = 220/800
55 / Ns = 22/80
NS = (80)(55) / 22
NS = 4400/22
NS = 200 cilpas
11.
Pareizais apgalvojums par transformatoriem P un Q ir...
A. P ir pazeminošs transformators I dēļs <Esp
B. P ir pastiprināšanas transformators V dēļp <Vs
C. Q ir pastiprinošs transformators V dēļp > Vs
D. Q ir pastiprināšanas transformators, jo ess > Esp
Šķīdums
P ir paaugstinošs transformators, jo primārais spriegums (Vp = 110 V) < sekundārais spriegums (Vs = 200 V).
Q ir pazeminošs transformators, jo primārais spriegums (Vp = 220 V) > sekundārais spriegums (Vs = 110 V).
Pareizā atbilde ir B.
- Kāda ir transformatora galvenā funkcija?
- atbildeTransformatora galvenā funkcija ir mainīt maiņstrāvas (AC) elektriskā barošanas avota spriegumu. To panāk, palielinot (paaugstinot) vai samazinot (pazeminot) spriegumu atkarībā no lietojuma vajadzībām.
- Kā atšķiras pastiprinošie un pazeminošie transformatori pēc to funkcijām?
- atbildeSprieguma paaugstināšanas transformators palielina spriegumu no primārās spoles uz sekundāro spoli, savukārt sprieguma pazemināšanas transformators samazina spriegumu no primārās spoles uz sekundāro spoli.
- Kāda ir saistība starp transformatora primāro un sekundāro spoļu vijumu skaitu un tā sprieguma transformāciju?
- atbildeSprieguma transformācijas koeficients ir tieši proporcionāls vijumu skaitam. Ja sekundārajai spolei ir vairāk vijumu nekā primārajai spolei, tas ir paaugstinošs transformators, un otrādi. Spriegums katrā spolē ir proporcionāls vijumu skaitam šajā spolē.
- Kāpēc ir nepieciešams palielināt spriegumu, lai pārvadītu elektrisko jaudu lielos attālumos?
- atbildePalielinot spriegumu, tiek samazināta strāva pie noteiktas jaudas, kas savukārt samazina pretestības jaudas zudumus pārvades līnijās. Mazāka strāva nozīmē arī to, ka var izmantot plānākus vadus, kas ir lētāki un vieglāk pārvaldāmi.
- Kāpēc mājās parasti pienāk elektrība ar daudz zemāku spriegumu nekā tā, kas tiek izmantota pārraidei?
- atbildeAugstāks spriegums, lai arī efektīvs pārraidei, ir bīstams lietošanai mājsaimniecībā. Tādēļ pirms elektriskās strāvas nonākšanas mājās tiek izmantoti pazeminoši transformatori, lai samazinātu spriegumu līdz drošākam līmenim sadzīves ierīcēm un elektronikai.
- Vai enerģija zūd, transformatorā pārveidojot elektrību no viena sprieguma uz citu?
- atbildeIdeāliem transformatoriem nebūtu enerģijas zudumu, bet reāliem transformatoriem ir zudumi. Šie zudumi galvenokārt rodas rezistīvās sildīšanas dēļ spolē un magnētisko zudumu dēļ kodolā. Tomēr transformatori parasti ir ļoti efektīvi, bieži vien virs 90–95%.
- Kāda ir transformatora serdes materiāla nozīme?
- atbildeSerdes materiālam ir būtiska loma transformatora efektivitātē un funkcijā. Tas parasti ir izgatavots no dzelzs vai ferīta, kas palīdz vadīt magnētisko plūsmu starp primāro un sekundāro spolēm. Serdes materiāla īpašības ietekmē transformatora efektivitāti, magnētiskos zudumus un spēju pārvadīt plūsmu, nekļūstot piesātinātam.
- Vai transformatori var darboties ar līdzstrāvu (DC)?
- atbildeNē, transformatoriem sprieguma inducēšanai ir nepieciešama mainīga magnētiskā plūsma, ko nodrošina maiņstrāva (AC). Līdzstrāvā (DC), kad strāva stabilizējas, mainīgas plūsmas vairs nav, un tādējādi sekundārajā spolē netiek inducēts spriegums.
- Kāpēc elektroniskās ierīcēs, piemēram, lādētājos, varētu izmantot pazeminošu transformatoru?
- atbildeDaudzas elektroniskas ierīces darbojas ar zemāku spriegumu nekā standarta mājsaimniecības elektrotīkls. Lādētājā vai adapterī iebūvēts pazeminošs transformators samazina spriegumu līdz ierīcei piemērotam līmenim, nodrošinot tās drošu un efektīvu darbību.
- Kā slodzes izmaiņas (piemēram, vairāk vai mazāk ierīču izmantošana) ietekmē transformatora izejas spriegumu?
- atbildeIdeālā transformatorā slodzes izmaiņas neietekmētu izejas spriegumu. Tomēr reālos transformatoros iekšējo pretestību un reaktīvo faktoru dēļ izejas spriegums var nedaudz samazināties lielas slodzes apstākļos un nedaudz palielināties zemas slodzes apstākļos.
