Transformatoare elevatoare și descendente – probleme și soluții
1. Un transformator are o bobină primară și o bobină secundară cu numărul de bucle 500 și 5000. Tensiunea de intrare este de 220 V. Care este tensiunea de ieșire?
Cunoscut:
Bobină primară (NP ) = 500 bucle
Bobină secundară (Ns ) = 5000 bucle
Tensiune primară (V P ) = 220 volți
Tensiune secundară necesară (V S )
soluţie:
Vs / Ns = Vp / Np
V / s = 220/500
Vs / 5000 = 0.44
Vs = (0.44) ( 5000)
V s = 2200 volți
2. Un transformator are o bobină primară cu 1200 de bucle și o bobină secundară cu 1000 de bucle. Dacă curentul din bobina primară este de 4 amperi, atunci care este curentul din bobina secundară?
Cunoscut:
Bobină primară (NP ) = 1200 bucle
Bobină secundară (NS ) = 1000 bucle
Curentul în bobina primară ( IP ) = 4 Amperi
Cerut: Curentul în bobina secundară ( IS )
soluţie:
I S / I P = N P / N S
Curentul în bobina secundară:
IS / 4 = 1200/1000
IS / 4 = 1.2
IS = 1.2 ( 4 )
IS = 4.8 amperi
3. Tensiunea secundară este de 220 de volți, iar tensiunea primară este de 110 volți, apoi o comparație între bobina secundară și bobina primară este...
Cunoscut:
Tensiune secundară (V S ) = 220 volți
Tensiune primară (V P ) = 110 volți
Se caută: N S / N P
soluţie:
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
4. Pe baza figurii de mai jos, care este tensiunea primară a transformatorului?
Cunoscut:
Tensiune secundară (V S ) = 24 volți
Bucle primare (N P sau N 1 ) = 11 N
Bucle secundare (N S sau N 2 ) = 1 N = N
Tensiune primară necesară (V P )
soluţie:
Vs / Ns = Vp / Np
24 / N = V p / 11 N
24 / 1 = V p / 11
24 = V p / 11
Vp = (24)(11)
V p = 264 volți
5. Pe baza figurii de mai jos, care este tensiunea de intrare a transformatorului?
Cunoscut:
Bobină primară (N1 ) = 21 N
Bobină secundară (N2 ) = 3 N
Tensiune secundară (V² ) = 20 volți
Tensiune primară necesară ( V1 )
soluţie:
V₂ / N₂ = V₁ / N₁
20 / 3 N = V1 / 21 N
20 / 1 = V 1 / 7
20 = V1 / 7
V1 = (7)(20 )
V1 = 140 volți
6. Conform figurii de mai jos, care este numărul buclelor secundare ale transformatorului?
Cunoscut:
Tensiune primară (V P ) = 220 volți
Bucle primare (N P ) = 200 de bucle
Tensiune secundară (V S ) = 1100 volți
Se caută: Bucle secundare (N S )
soluţie:
Vs / Ns = Vp / Np
1100 volți / N s = 220 volți / 200 bucle
1100 / Ns = 220 / 200
1100 / N· s = 1.1
Ns = 1100 / 1.1
N s = 1000 bucle
7. Conform figurii de mai jos, care este numărul buclelor secundare ale transformatorului?
Cunoscut:
Tensiune primară (V P ) = 220 volți
Bucle primare (N P ) = 200 de bucle
Tensiune secundară (V S ) = 1100 volți
Se caută: Bucle secundare (N S )
soluţie:
Vs / Ns = Vp / Np
1100 / N S = 220 / 200
1100 / N S = 22 / 20
1100 / N S = 1.1
N S = 1100 / 1.1
N S = 1000
8.
| Transformator | Np | Ns | Vp | Vs | Ip | Is |
| 1 | 1000 | 120 | 12 | 0.4 | 2 | |
| 2 | 80 | 8 | 20 | 2 | 2.5 |
Pe baza tabelului de mai sus, dacă randamentul ambelor transformatoare este același, 50%, determinați Ns și Ip.
soluţie:
Ecuația randamentului transformatorului:
Calculați N s- ul transformatorului 1:
Calculați Ip al transformatorului 2:
9.
Pe baza figurii de mai sus, care dintre următoarele afirmații referitoare la aceasta este corectă?
A. Figura 1 este un transformator ridicător de tensiune, iar figura 2 este un transformator coborător de tensiune
B. Figura 1 este un transformator descendent, iar figura 2 este un transformator ascendent
C. Figurile 1 și 2 reprezintă un transformator coborător
D. Figurile 1 și 2 reprezintă un transformator elevator de tensiune
Soluţie
Transformatorul elevator de tensiune servește la creșterea tensiunii electrice, în timp ce transformatorul coborător de tensiune o reduce. În Figura 1, tensiunea primară este mai mare decât tensiunea secundară (20 volți > 5 volți), astfel încât Figura 1 reprezintă un transformator coborător de tensiune. În Figura 2, tensiunea primară este mai mică decât a doua tensiune (5 volți < 40 volți), astfel încât Figura 2 reprezintă un transformator elevator de tensiune.
Raspunsul corect este B.
10.
Dacă bobina primară are 800 de bucle, atunci determinați bobina secundară.
Cunoscut:
Bucle primare = N p = 800 bucle
Tensiune primară = V P = 220 volți
Tensiune secundară = V S = 55 volți
Se caută: Bucle secundare (N S )
soluţie:
Vs / Ns = Vp / Np
55 / Ns = 220 / 800
55 / Ns = 22 / 80
N₂S = (80)(55) / 22
N S = 4400 / 22
N S = 200 bucle
11.
Afirmația corectă despre transformatoarele P și Q este...
A. P este un transformator coborător deoarece I s < I p
B. P este un transformator elevator de tensiune deoarece V p < V s
C. Q este un transformator elevator de tensiune deoarece V p > V s
D. Q este un transformator ridicător de tensiune deoarece I s > I p
Soluţie
P este un transformator elevator de tensiune deoarece tensiunea primară (V p = 110 V) < tensiunea secundară (V s = 200 V).
Q este un transformator coborător deoarece tensiunea primară (V p = 220 V) > tensiunea secundară (V s = 110 V).
Raspunsul corect este B.
- Care este funcția principală a unui transformator?
- RăspundeFuncția principală a unui transformator este de a modifica tensiunea unei surse de alimentare electrică de curent alternativ (CA). Aceasta se realizează prin creșterea (înălțimea) sau scăderea (înălțimea) tensiunii în funcție de nevoile aplicației.
- Cum diferă transformatoarele ridicătoare de tensiune și cele descendente în ceea ce privește funcția?
- RăspundeUn transformator ridicător de tensiune crește tensiunea de la bobina primară la cea secundară, în timp ce un transformator coborător scade tensiunea de la bobina primară la cea secundară.
- Care este relația dintre numărul de spire din bobinele primare și secundare ale unui transformator și transformarea tensiunii acestuia?
- RăspundeRaportul de transformare a tensiunii este direct proporțional cu raportul de spire. Dacă bobina secundară are mai multe spire decât bobina primară, este un transformator ridicător de tensiune și invers. Tensiunea din fiecare bobină este proporțională cu numărul de spire din acea bobină.
- De ce este nevoie să se crească tensiunea pentru transmiterea energiei electrice pe distanțe lungi?
- RăspundeCreșterea tensiunii reduce curentul pentru o anumită putere, ceea ce, la rândul său, reduce pierderile de putere rezistivă în liniile de transmisie. Un curent mai mic înseamnă, de asemenea, că se pot utiliza fire mai subțiri, care sunt mai ieftine și mai ușor de gestionat.
- De ce locuințele primesc de obicei electricitate la o tensiune mult mai mică decât cea utilizată pentru transport?
- RăspundeTensiunile mai mari, deși eficiente pentru transmisie, sunt periculoase pentru uzul casnic. Prin urmare, înainte ca energia electrică să intre în locuințe, se utilizează transformatoare coborâtoare pentru a reduce tensiunea la niveluri mai sigure pentru electrocasnice și electronice.
- Se pierde energie atunci când curentul electric este transformat de la o tensiune la alta într-un transformator?
- RăspundeTransformatoarele ideale nu ar avea pierderi de energie, dar transformatoarele reale au pierderi. Aceste pierderi se datorează în principal încălzirii rezistive din bobine și pierderilor magnetice din miez. Cu toate acestea, transformatoarele sunt în general foarte eficiente, adesea peste 90-95%.
- Care este importanța materialului miezului transformatorului?
- RăspundeMaterialul miezului joacă un rol semnificativ în eficiența și funcționarea transformatorului. De obicei, este fabricat din fier sau ferită, care ajută la ghidarea fluxului magnetic între bobinele primare și secundare. Proprietățile materialului miezului afectează eficiența transformatorului, pierderile magnetice și capacitatea acestuia de a transporta fluxul fără a se satura.
- Pot transformatoarele să funcționeze cu curent continuu (CC)?
- RăspundeNu, transformatoarele necesită un flux magnetic variabil pentru a induce tensiune, aceasta fiind furnizată de curentul alternativ (CA). În cazul curentului continuu (CC), odată ce curentul se stabilizează, nu există flux variabil și, prin urmare, nu se induce tensiune în bobina secundară.
- De ce ar putea fi utilizat un transformator coborător în dispozitive electronice precum încărcătoarele?
- RăspundeMulte dispozitive electronice funcționează la tensiuni mai mici decât sursa standard de alimentare a locuințelor. Un transformator coborător dintr-un încărcător sau adaptor reduce tensiunea la un nivel potrivit pentru dispozitiv, asigurând funcționarea acestuia în siguranță și eficientă.
- Cum afectează modificările de sarcină (cum ar fi utilizarea mai multor sau mai puține aparate) tensiunea de ieșire a unui transformator?
- RăspundeÎntr-un transformator ideal, modificările sarcinii nu ar afecta tensiunea de ieșire. Cu toate acestea, în transformatoarele reale, din cauza rezistențelor și reactanțelor interne, tensiunea de ieșire poate scădea ușor în condiții de sarcină mare și poate crește ușor în condiții de sarcină mică.
