Transformatorer och elektrisk energi – problem och lösningar
1. Primärspolen i en ideal transformator är ansluten till en spänningskälla och sekundärspolen är ansluten till lampan enligt nedan.
A. Lampan kommer att dimmas om primärslingorna reduceras
B. Lampan lyser starkare om sekundärslingorna ökas
C. Lampan blir svagare om primärspänningen ökas
D. Lampan blir ljusare om primärslingorna minskas
E. Ljuset blir detsamma om slingorna ändras
Lösning
Förändringen i antalet spolslingor påverkar endast typen transformatorOm primärslingorna minskas så att sekundärslingorna blir fler, blir denna transformator en upptransformator som höjer spänningen. På samma sätt, när spolarna kopplas så att sekundärslingorna blir mindre, blir denna transformator en nedtransformator som sänker spänningen.
Tänk på att när spänningen ökar, elektrisk ström minskar styrkan så att elkraft är konstant (P = VI). Elektrisk effekt är förändringen av elektrisk energi över ett visst tidsintervall. När ineffekten är lika med uteffekten är även mängden förbrukad energi densamma.
Ljust eller svagt ljus förknippas med mycket eller åtminstone elektrisk energi som omvandlas till ljusenergi. Om mycket elektrisk energi omvandlas till ljusenergi är det ett starkt ljus, annars om lite elektrisk energi omvandlas till ljusenergi är ljuset svagt. Den elektriska effekten är konstant, den elektriska energin är också konstant så ljuset är detsamma.
Det rätta svaret är E.
2. Bilden nedan beskriver den ideala transformatorn. Primärspolen är ansluten till en spänningskälla och sekundärspolen är ansluten till en lampa (L). Lampans tillstånd blir då…
A. Normal ljusstyrka när primärslingorna ändras
B. Dimras när primärspänningen ökar
C. Ljus när sekundära slingor ökas
D. Nedtonad när sekundära slingor ökas
E. Ljusare när primärslingorna reduceras
lösning:
Ineffekt = P = VI = (200 Volt)(2 Ampere) = 400 Watt = Uteffekt
Transformatorn minskar endast spänningen men inte den elektriska effekten. Den elektriska effekten hålls konstant, så när den elektriska spänningen minskar ökar den elektriska strömmen (P = VI). Den ingående elektriska effekten är densamma som den utgående effekten, så att den elektriska energin som används under ett visst tidsintervall också är densamma. Således är ljuset normalt eller oförändrat.
Det rätta svaret är A.
3.
Sekundärspolen är ansluten till en glödlampa, medan primärspolen är ansluten till en spänningskälla. Glödlampan tänds...
A. ljusare om antalet primära slingor ökas
B. ljusare om antalet sekundära slingor ökas
C. ljusare om antalet sekundära slingor är lika med primära
D. dimmas när primärspänningen ökas
E. dimmas när primärspänningen och antalet sekundärslingor ökas
Lösning
Det finns inget korrekt svara
