Transformátory a elektrická energia – problémy a riešenia
1. Primárna cievka ideálneho transformátora je pripojená k zdroju napätia a sekundárna cievka je pripojená k lampe, ako je znázornené nižšie.
A. Lampa stlmí, ak sa znížia primárne slučky
B. Lampa bude jasnejšia, ak sa zvýšia sekundárne slučky
C. Lampa bude svietiť stlmenejšie, ak sa zvýši primárne napätie.
D. Lampa bude ľahšia, ak sa znížia primárne slučky
E. Svetlo bude rovnaké, ak sa slučky vymenia
Riešenie
Zmena počtu cievkových slučiek ovplyvňuje iba typ transformátora . Ak sa primárne slučky znížia tak, že sekundárnych slučiek je viac, potom sa tento transformátor stane zvyšujúcim transformátorom, ktorý zvyšuje napätie. Podobne, keď sa cievkové slučky prepoja tak, že sekundárnych slučiek je menej, potom sa tento transformátor stane znižujúcim transformátorom, ktorý znižuje napätie.
Majte na pamäti, že keď sa napätie siete zvyšuje, sila elektrického prúdu klesá, takže elektrický výkon je konštantný (P = VI). Elektrický výkon je zmena elektrickej energie za určitý časový interval. Keď sa vstupný výkon rovná výstupnému výkonu, množstvo spotrebovanej energie je tiež rovnaké.
Svetlo alebo slabé svetlo sa spája s veľkým alebo aspoň elektrickým množstvom energie, ktorá sa premieňa na svetelnú energiu. Ak sa na svetelnú energiu premení veľa elektrickej energie, potom je svetlo jasné, inak, ak sa na svetelnú energiu premení malé množstvo elektrickej energie, potom je svetlo slabé. Elektrická energia je konštantná, elektrická energia je tiež konštantná, takže svetlo je rovnaké.
Správna odpoveď je E.
2. Obrázok nižšie popisuje ideálny transformátor. Primárna cievka je pripojená k zdroju napätia a sekundárna cievka je pripojená k žiarovke (L). Stav žiarovky bude potom…
A. Normálny jas pri zmene primárnych slučiek
B. Stlmené pri zvýšení primárneho napätia
C. Jasné, keď sú sekundárne slučky zväčšené
D. Stlmené pri zväčšení sekundárnych slučiek
E. Jasnejšie, keď sú primárne slučky redukované
riešenie:
Vstupný výkon = P = VI = (200 voltov)(2 ampéry) = 400 wattov = Výstupný výkon
Transformátor iba znižuje napätie, ale neznižuje elektrický výkon. Elektrický výkon sa udržiava konštantný, preto keď sa elektrické napätie zníži, elektrický prúd sa zvýši (P = VI). Vstupný elektrický výkon je rovnaký ako výstupný výkon, takže elektrická energia spotrebovaná počas určitého časového intervalu je tiež rovnaká. Svetlo je teda normálne alebo nezmenené.
Správna odpoveď je A.
3.
Sekundárna cievka je pripojená k žiarovke, zatiaľ čo primárna cievka je pripojená k zdroju napätia. Žiarovka sa rozsvieti...
A. jasnejšie, ak sa zvýši počet primárnych slučiek
B. jasnejšie, ak sa zvýši počet sekundárnych slučiek
C. jasnejšia, ak je počet sekundárnych slučiek rovnaký ako počet primárnych
D. stlmené pri zvýšení primárneho napätia
E. stmieva sa pri zvýšení primárneho napätia a počtu sekundárnych slučiek
Riešenie
Neexistuje správna odpoveď
