Transformatoren en elektrische energie – problemen en oplossingen
1. De primaire spoel van een ideale transformator is aangesloten op een spanningsbron en de secundaire spoel is aangesloten op de lamp, zoals hieronder weergegeven.
A. De lamp zal dimmen als de primaire lussen worden verkleind.
B. De lamp zal helderder zijn als de secundaire windingen worden vergroot.
C. De lamp zal minder fel branden als de primaire spanning wordt verhoogd.
D. De lamp zal lichter zijn als de primaire lussen worden verkleind.
E. Het licht blijft hetzelfde als de lussen worden verwisseld.
Het resultaat
De verandering in het aantal spoelwindingen heeft alleen invloed op het type transformator . Als het aantal primaire windingen wordt verminderd, waardoor er meer secundaire windingen overblijven, wordt deze transformator een opwaartse transformator die de spanning verhoogt. Omgekeerd, wanneer het aantal spoelwindingen wordt verminderd, waardoor er minder secundaire windingen overblijven, wordt deze transformator een neerwaartse transformator die de spanning verlaagt.
Houd er rekening mee dat wanneer de voedingsspanning toeneemt, de stroomsterkte afneemt, zodat het elektrisch vermogen constant blijft (P = VI). Elektrisch vermogen is de verandering van elektrische energie over een bepaald tijdsinterval. Wanneer het ingangsvermogen gelijk is aan het uitgangsvermogen, is de hoeveelheid verbruikte energie ook gelijk.
Licht of gedimd licht wordt geassocieerd met de hoeveelheid, of in ieder geval de hoeveelheid, elektrische energie die wordt omgezet in lichtenergie. Als er veel elektrische energie wordt omgezet in lichtenergie, ontstaat er fel licht; als er weinig elektrische energie wordt omgezet in lichtenergie, is het licht gedimd. Het elektrisch vermogen is constant, dus de elektrische energie is ook constant en daardoor blijft het licht hetzelfde.
Het juiste antwoord is E.
2. De onderstaande afbeelding toont de ideale transformator. De primaire spoel is aangesloten op een spanningsbron en de secundaire spoel is aangesloten op een lamp (L). De toestand van de lamp zal dan zijn…
A. Normale helderheid wanneer de primaire lussen worden gewijzigd
B. Gedimd wanneer de primaire spanning toeneemt
C. Helder wanneer secundaire lussen worden vergroot
D. Gedempt wanneer secundaire lussen worden vergroot
E. Helderder wanneer de primaire lussen worden gereduceerd
oplossing:
Ingangsvermogen = P = VI = (200 Volt)(2 Ampère) = 400 Watt = Uitgangsvermogen
De transformator verlaagt alleen de spanning, maar niet het elektrisch vermogen. Het elektrisch vermogen blijft constant, dus wanneer de spanning daalt, neemt de stroomsterkte toe (P = VI). Het ingangsvermogen is gelijk aan het uitgangsvermogen, waardoor de elektrische energie die gedurende een bepaalde tijdsperiode wordt verbruikt ook gelijk blijft. Daardoor blijft het licht onveranderd.
Het juiste antwoord is A.
3.
De secundaire spoel is verbonden met een gloeilamp, terwijl de primaire spoel is verbonden met een spanningsbron. De gloeilamp zal gaan branden...
A. helderder als het aantal primaire lussen wordt vergroot
B. helderder als het aantal secundaire lussen wordt verhoogd
C. helderder als het aantal secundaire lussen gelijk is aan het aantal primaire lussen
D. gedimd wanneer de primaire spanning wordt verhoogd
E. dimt wanneer de primaire spanning en het aantal secundaire lussen worden verhoogd.
Het resultaat
Er is geen juist antwoord.
