Појачавајући и спуштајући трансформатори – проблеми и решења

Појачавајући и спуштајући трансформатори – проблеми и решења

1. Трансформатор има примарни и секундарни намотај са бројем петљи 500 и 5000. Улазни напон је 220 V. Колики је излазни напон?

Познато:

Примарни намотај (N _P ) = 500 петљи

Секундарни намотај (N _s ) = 5000 петљи

Примарни напон (V _P ) = 220 волти

Жељени: Секундарни напон (V _S )

Решење:

V _s / N _s = V _p / N _p

Vs _/ 5000 = 220 / 500

Vs _/ 5000 = 0.44

V _s = (0.44)(5000)

Vs = 2200 _волти

2. Трансформатор има примарни намотај са 1200 петљи и секундарни намотај са 1000 петљи. Ако је струја у примарном намотају 4 ампера, колика је онда струја у секундарном намотају?

Познато:

Примарни намотај (N _P ) = 1200 петљи

Секундарни калем (NS ₎ = 1000 петљи

Струја у примарном калему (I _P ) = 4 ампера

Тражи се: Струја у секундарном калему ( _IS )

Решење:

ИС / _ИП = _НП / _НС​

Струја у секундарном калему:

IS / ₄ = 1200/1000

IS /4 = _1.2

IS = 1.2 ₍ 4)

IS = 4.8 _ампера

3. Секундарни напон је 220 волти, а примарни напон је 110 волти, па је поређење секундарног и примарног калема…

Познато:

Секундарни напон (V _S ) = 220 волти

Примарни напон (V _P ) = 110 волти

Тражи се: Н _С / Н _П

Решење:

V _S /V _P = N _S /N _P

220/110 = Н _С / Н _П

22/11 = Н _С / Н _П

2/1 = Н _С / Н _П

12/6 = Н _С / Н _П

4. На основу слике испод, који је примарни напон трансформатора?

Познато:

Секундарни напон (V _S ) = 24 волти

Примарне петље (N _P или N ₁ ) = 11 N

Секундарне петље (NS _или N2 ) ₌ 1 N = N

Жељени: Примарни напон (V _P )

Решење:

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 волта

5. На основу слике испод, колики је улазни напон трансформатора?

Познато:

Примарни калем (N1 ₎ = 21 N

Секундарни калем (N² ₎ = 3 N

Секундарни напон (V² ₎ = 20 волти

Жељени: Примарни напон ( _V1 )

Решење:

V² / _N² = _V¹ / _N¹​

20/3 Н = V _1/21 Н

20 / 1 = V ₁ / 7

20 = V ₁ / 7

V ₁ = (7)(20)

V1 = ₁₄₀ волти

6. Према слици испод, колики је број секундарних петљи трансформатора?

Познато:

Примарни напон (V _P ) = 220 волти

Примарне петље (N _P ) = 200 петљи

Секундарни напон (V _S ) = 1100 волти

Тражи се: Секундарне петље (N _S )

Решење:

V _s / N _s = V _p / N _p

1100 волти / N⋅s ₌ 220 волти / 200 петљи

1100 / N _s = 220 / 200

1100 / N _s = 1.1

N _s = 1100 / 1.1

N _s = 1000 петљи

7. Према слици испод, колики је број секундарних петљи трансформатора?

Познато:

Примарни напон (V _P ) = 220 волти

Примарне петље (N _P ) = 200 петљи

Секундарни напон (V _S ) = 1100 волти

Тражи се: Секундарне петље (N _S )

Решење:

V _s / N _s = V _p / N _p

1100 / Н _С = 220 / 200

1100 / Н _С = 22 / 20

1100 / N _S = 1.1

N _S = 1100 / 1.1

N _S = 1000

8.

трансформатор	Np	Ns	Vp	Vs	Ip	Is
1	1000		120	12	0.4	2
2	80	8	20	2		2.5

На основу горње табеле, ако је ефикасност оба трансформатора иста, 50%, одредити _N₂s и _I₁.

Решење:

Једначина корисног дејства трансформатора:

Израчунајте N _s трансформатора 1:

Израчунајте I _p трансформатора 2:

9.

На основу горње слике, која од следећих тврдњи о горњој слици је тачна.

A. Слика 1 је појачавајући трансформатор, а слика 2 је спуштајући трансформатор

Б. Слика 1 је трансформатор са постепеним смањивањем напрезања, а слика 2 је трансформатор са појачавањем напрезања

C. Слике 1 и 2 приказују трансформатор са спуштањем струје

D. Слике 1 и 2 приказују појачавајући трансформатор

Решење

Појачавајући трансформатор служи за повећање електричног напона, док снижавајући трансформатор за смањење електричног напона. На слици 1, примарни напон је већи од секундарног напона (20 волти > 5 волти) тако да је слика 1 снижавајући трансформатор. На слици 2, примарни напон је мањи од секундарног напона (5 волти < 40 волти) тако да је слика 2 појачавајући трансформатор.

Тачан одговор је Б.

10.

Ако примарни калем има 800 петљи, онда одредите секундарни калем.

Познато:

Примарне петље = N _p = 800 петљи

Примарни напон = V _P = 220 волти

Секундарни напон = V _S = 55 волти

Тражи се: Секундарне петље (N _S )

Решење:

V _s / N _s = V _p / N _p

55 / N _s = 220 / 800

55 / N _s = 22 / 80

N _S = (80)(55) / 22

N _S = 4400 / 22

N _S = 200 петљи

11.

Тачна изјава о трансформаторима P и Q је...

A. P је трансформатор са нижим сигналом јер је I _s < I _p

Б. П је појачавајући трансформатор јер је V _p < V _s

C. Q је појачавајући трансформатор због V _p > V _s

D. Q је појачавајући трансформатор јер је I _s > I _p

Решење

P је појачавајући трансформатор јер је примарни напон (V _p = 110 V) < секундарни напон (V _s = 200 V).

Q је трансформатор са спуштањем јер је примарни напон (V _p = 220 V) > секундарни напон (V _s = 110 V).

Тачан одговор је Б.

1. Која је примарна функција трансформатора?
   • одговорПримарна функција трансформатора је да мења напон наизменичне струје (AC) електричног извора напајања. То се постиже повећањем (појачавањем) или смањењем (појачавањем) напона на основу потреба примене.
2. По чему се трансформатори са повећањем и спуштањем разликују по својој функцији?
   • одговорПојачавајући трансформатор повећава напон од примарног до секундарног калема, док појачавајући трансформатор смањује напон од примарног до секундарног калема.
3. Каква је веза између броја намотаја у примарном и секундарном намотају трансформатора и његове трансформације напона?
   • одговорОднос трансформације напона је директно пропорционалан односу навоја. Ако секундарни калем има више навоја од примарног, то је појачавајући трансформатор и обрнуто. Напон у сваком калему је пропорционалан броју навоја у том калему.
4. Зашто је потребно повећати напон за пренос електричне енергије на велике удаљености?
   • одговорПовећање напона смањује струју за дату снагу, што заузврат смањује губитке снаге у отпорним условима у далеководима. Мања струја такође значи да се могу користити тање жице, које су јефтиније и лакше за руковање.
5. Зашто куће обично добијају струју на много нижем напону од оног који се користи за пренос?
   • одговорВиши напони, иако ефикасни за пренос, опасни су за кућну употребу. Стога, пре него што електрична енергија уђе у домове, користе се снижујући трансформатори како би се напон смањио на безбедније нивое за кућне апарате и електронику.
6. Да ли се енергија губи када се електрична енергија трансформише из једног напона у други у трансформатору?
   • одговорИдеални трансформатори не би имали губитке енергије, али прави трансформатори имају губитке. Ови губици су углавном последица отпорног загревања у калемовима и магнетних губитака у језгру. Међутим, трансформатори су генерално веома ефикасни, често изнад 90-95%.
7. Који је значај материјала језгра трансформатора?
   • одговорМатеријал језгра игра значајну улогу у ефикасности и функцији трансформатора. Обично је направљен од гвожђа или ферита, што помаже у усмеравању магнетног флукса између примарног и секундарног намотаја. Особине материјала језгра утичу на ефикасност трансформатора, магнетне губитке и способност преношења флукса без засићења.
8. Да ли трансформатори могу да раде са једносмерном струјом (DC)?
   • одговорНе, трансформаторима је потребан променљиви магнетни флукс да би индуковали напон, који обезбеђује наизменична струја (AC). Код једносмерне струје (DC), када се струја стабилизује, нема промене флукса, па се стога не индукује напон у секундарном калему.
9. Зашто би се трансформатор са спуштањем струје могао користити у електронским уређајима попут пуњача?
   • одговорМноги електронски уређаји раде на нижим напонима од стандардне кућне мреже. Снижавајући трансформатор у пуњачу или адаптеру смањује напон на ниво погодан за уређај, осигуравајући његов безбедан и ефикасан рад.
10. Како промене оптерећења (као што је коришћење више или мање уређаја) утичу на излазни напон трансформатора?

• одговорУ идеалном трансформатору, промене оптерећења не би утицале на излазни напон. Међутим, у стварним трансформаторима, због унутрашњих отпора и реактанси, излазни напон може благо пасти под условима великог оптерећења и благо порасти под условима ниског оптерећења.