หม้อแปลงไฟฟ้าและพลังงานไฟฟ้า – ปัญหาและแนวทางแก้ไข

หม้อแปลงไฟฟ้าและพลังงานไฟฟ้า – ปัญหาและแนวทางแก้ไข

1. ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงในอุดมคติเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดัน และขดลวดทุติยภูมิเชื่อมต่อกับหลอดไฟ ดังแสดงในภาพด้านล่าง

ก. หลอดไฟจะหรี่ลงหากลดจำนวนขดลวดปฐมภูมิลง

B. หลอดไฟจะสว่างขึ้นหากเพิ่มจำนวนขดลวดทุติยภูมิ

ค. หากเพิ่มแรงดันไฟฟ้าหลัก หลอดไฟจะสว่างน้อยลง

ง. หาก ลดจำนวนขดลวดปฐมภูมิลงหลอดไฟจะสว่างน้อยลง

E. แสงสว่างจะยังคงเหมือนเดิมแม้ว่าจะเปลี่ยนตำแหน่งของวงจรแล้วก็ตาม

Solution

การเปลี่ยนแปลงจำนวนขดลวดส่งผลต่อเฉพาะประเภทเท่านั้น หม้อแปลงไฟฟ้าหากลดจำนวนขดลวดปฐมภูมิลงเพื่อให้จำนวนขดลวดทุติยภูมิเพิ่มขึ้น หม้อแปลงนี้จะกลายเป็นหม้อแปลงเพิ่มแรงดันที่เพิ่มแรงดันไฟฟ้า ในทำนองเดียวกัน เมื่อเพิ่มจำนวนขดลวดเพื่อให้จำนวนขดลวดทุติยภูมิลดลง หม้อแปลงนี้จะกลายเป็นหม้อแปลงลดแรงดันที่ลดแรงดันไฟฟ้า

โปรดจำไว้ว่าเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น... กระแสไฟฟ้า ลดความแข็งแรงลงเพื่อให้ พลังงานไฟฟ้า มีค่าคงที่ (P = VI) กำลังไฟฟ้าคือการเปลี่ยนแปลงของ พลังงานไฟฟ้า ในช่วงเวลาที่กำหนด เมื่อกำลังไฟฟ้าขาเข้าเท่ากับกำลังไฟฟ้าขาออก ปริมาณพลังงานที่ใช้ไปก็จะเท่ากันด้วย

แสงสว่างหรือแสงสลัวนั้นเกี่ยวข้องกับพลังงานไฟฟ้าจำนวนมากหรืออย่างน้อยที่สุดที่ถูกแปลงเป็นพลังงานแสง หากพลังงานไฟฟ้าจำนวนมากถูกแปลงเป็นพลังงานแสง แสงสว่างก็จะมาก แต่หากพลังงานไฟฟ้าจำนวนน้อยถูกแปลงเป็นพลังงานแสง แสงสว่างก็จะสลัว พลังงานไฟฟ้ามีค่าคงที่ ดังนั้นแสงสว่างจึงมีค่าเท่าเดิม

คำตอบที่ถูกต้องคือ E.

2. ภาพด้านล่างแสดงถึงหม้อแปลงในอุดมคติ ขดลวดปฐมภูมิเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดัน และขดลวดทุติยภูมิเชื่อมต่อกับหลอดไฟ (L) ดังนั้น สภาพของหลอดไฟจะเป็น…

A. ความสว่างปกติเมื่อเปลี่ยนลูปหลัก

B. หรี่แสงลงเมื่อแรงดันไฟฟ้าหลักเพิ่มขึ้น

ค. สว่างขึ้นเมื่อลูปทุติยภูมิเพิ่มขึ้น

D. ความสว่างลดลงเมื่อเพิ่มจำนวนลูปทุติยภูมิ

E. สว่างขึ้นเมื่อลดจำนวนลูปหลักลง

วิธีการแก้ปัญหา:

กำลังไฟฟ้าขาเข้า = P = VI = (200 โวลต์)(2 แอมแปร์) = 400 วัตต์ = กำลังไฟฟ้าขาออก

หม้อแปลงไฟฟ้าทำหน้าที่ลดแรงดันไฟฟ้า แต่ไม่ลดกำลังไฟฟ้า กำลังไฟฟ้าจึงคงที่ ดังนั้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลง กระแสไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น (P = VI) กำลังไฟฟ้าขาเข้าเท่ากับกำลังไฟฟ้าขาออก ดังนั้นพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในช่วงเวลาหนึ่งจึงเท่ากัน ด้วยเหตุนี้แสงสว่างจึงเป็นปกติหรือไม่มีการเปลี่ยนแปลง

คำตอบที่ถูกต้องคือ ก.

3.

ขดลวดทุติยภูมิเชื่อมต่อกับหลอดไฟ ในขณะที่ขดลวดปฐมภูมิเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า หลอดไฟจะสว่างขึ้น...

A. จะสว่างขึ้นหากจำนวนลูปหลักเพิ่มขึ้น

B. จะสว่างขึ้นหากเพิ่มจำนวนลูปทุติยภูมิ

ค. จะสว่างกว่าหากจำนวนลูปทุติยภูมิเท่ากับจำนวนลูปปฐมภูมิ

D. หรี่ลงเมื่อแรงดันไฟฟ้าหลักเพิ่มขึ้น

ไฟ E. จะหรี่ลงเมื่อแรงดันไฟฟ้าหลักและจำนวนลูปทุติยภูมิเพิ่มขึ้น

Solution

ไม่มี แก้ไข คำตอบ