Mga step-up at step-down transformer – mga problema at solusyon

Mga step-up at step-down transformer – mga problema at solusyon

1. Ang isang transformer ay may primary coil at secondary coil na may bilang ng mga loop na 500 at 5000. Ang input voltage ay 220 V. Ano ang output voltage?

Kilala:

Pangunahing likaw (N _P ) = 500 na mga loop

Pangalawang likaw (Ns ₎ = 5000 na mga loop

Pangunahing boltahe (V _P ) = 220 Boltahe

Hinahanap: Pangalawang boltahe (V _S )

solusyon:

Vs / _Ns = _Vp / _Np​

Vs _/ 5000 = 220 / 500

Vs _/ 5000 = 0.44

Vs = (0.44)(5000 ₎

Vs = ₂₂₀₀ Boltahe

2. Ang isang transformer ay may primary coil na may 1200 loops at isang secondary coil na may 1000 loops. Kung ang current sa primary coil ay 4 Ampere, ano ang current sa secondary coil.

Kilala:

Pangunahing likaw (N _P ) = 1200 na mga loop

Pangalawang coil (N _S ) = 1000 loops

Ang kasalukuyang nasa primary coil (I _P ) = 4 Ampere

Hinahanap: Ang kasalukuyang nasa pangalawang coil (I _S )

solusyon:

I _S / I _P = N _P / N _S

Ang kasalukuyang nasa pangalawang coil:

I _S /4 = 1200/1000

I _S /4 = 1.2

AkoS = 1.2 ₍ 4)

I _S = 4.8 Amperes

3. Ang pangalawang boltahe ay 220 Volts at ang pangunahing boltahe ay 110 volts, kung gayon ang paghahambing ng pangalawang coil at pangunahing coil ay…

Kilala:

Pangalawang boltahe (V _S ) = 220 Boltahe

Pangunahing boltahe (V _P ) = 110 Boltahe

Hinahanap: N _S / N _P

solusyon:

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. Batay sa pigura sa ibaba, ano ang pangunahing boltahe ng transformer.

Kilala:

Pangalawang boltahe (V _S ) = 24 Boltahe

Mga pangunahing loop (N _P o N ₁ ) = 11 N

Mga pangalawang loop (N _{S o} N ₂ ) = 1 N = N

Hinahanap: Pangunahing boltahe (V _P )

solusyon:

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 Boltahe

5. Batay sa pigura sa ibaba, ano ang input voltage ng transformer?

Kilala:

Pangunahing likaw (N1 ₎ = 21 N

Pangalawang likaw (N₂ ₎ = 3 N

Pangalawang boltahe (V ₂ ) = 20 Volts

Hinahanap: Pangunahing boltahe (V ₁ )

solusyon:

V2 / _N2 = _V1 / _N1​

20 / 3 N = V ₁ / 21 N

20 / 1 = V ₁ / 7

20 = V ₁ / 7

V1 = (7)(20 ₎

V ₁ = 140 Boltahe

6. Ayon sa pigura sa ibaba, ano ang bilang ng mga pangalawang loop ng transformer?

Kilala:

Pangunahing boltahe (V _P ) = 220 Boltahe

Pangunahing mga loop (N _P ) = 200 na mga loop

Pangalawang boltahe (V _S ) = 1100 Boltahe

Hinahanap: Pangalawang mga loop (N _S )

solusyon:

Vs / _Ns = _Vp / _Np​

1100 Volts / Ns ₌ 220 Volts / 200 loops

1100 / Ns ₌ 220 / 200

1100 / Ns ₌ 1.1

Ns = 1100 / _1.1

Ns ₌ 1000 na mga loop

7. Ayon sa pigura sa ibaba, ano ang bilang ng mga pangalawang loop ng transformer?

Kilala:

Pangunahing boltahe (V _P ) = 220 Boltahe

Pangunahing mga loop (N _P ) = 200 na mga loop

Pangalawang boltahe (V _S ) = 1100 Boltahe

Hinahanap: Pangalawang mga loop (N _S )

solusyon:

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.

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

Batay sa talahanayan sa itaas, kung ang kahusayan ng parehong transformer ay pareho, 50%, Tukuyin ang _Ns at _Ip.

solusyon:

Ang ekwasyon ng kahusayan ng transformer:

Kalkulahin ang N _s ng transformer 1:

Kalkulahin ang I _p ng transformer 2:

9.

Batay sa larawan sa itaas, alin sa mga sumusunod na pahayag tungkol sa larawan sa itaas ang tama.

A. Ang Figure 1 ay isang step-up transformer at ang figure 2 ay isang step-down transformer

B. Ang Pigura 1 ay isang step-down transformer at ang Pigura 2 ay isang step-up transformer

C. Ang mga Larawan 1 at 2 ay isang step-down transformer

D. Ang mga Larawan 1 at 2 ay isang step-up transformer

Solusyon

Ang step-up transformer ay nagsisilbing magtaas ng boltaheng elektrikal habang ang step-down transformer naman ay upang magbawas ng boltaheng elektrikal. Sa Figure 1, ang pangunahing boltahe ay mas malaki kaysa sa pangalawang boltahe (20 Volts > 5 Volts) kaya ang Figure 1 ay isang step-down transformer. Sa Figure 2, ang pangunahing boltahe ay mas maliit kaysa sa pangalawang boltahe (5 Volts < 40 Volts) kaya ang Figure 2 ay isang step-up transformer.

Ang tamang sagot ay B.

10.

Kung ang pangunahing likid ay may 800 na mga loop, pagkatapos ay tukuyin ang pangalawang likid.

Kilala:

Pangunahing mga loop = N _p = 800 na mga loop

Pangunahing boltahe = V _P = 220 Boltahe

Pangalawang boltahe = V _S = 55 Boltahe

Hinahanap: Pangalawang mga loop (N _S )

solusyon:

Vs / _Ns = _Vp / _Np​

55 / Ns ₌ 220 / 800

55 / Ns ₌ 22 / 80

N _S = (80)(55) / 22

N _S = 4400 / 22

N _S = 200 na mga loop

11.

Ang tamang pahayag tungkol sa mga transformer na P at Q ay...

Ang A. P ay isang step-down transformer dahil sa I _s < I _p

Ang B. P ay isang step-up transformer dahil sa _Vp < _Vs

Ang C. Q ay isang step-up transformer dahil sa _Vp > _Vs

Ang D. Q ay isang step-up transformer dahil ang I _s > I _p

Solusyon

Ang P ay step-up transformer dahil ang pangunahing boltahe (V _p = 110 V) < pangalawang boltahe (V _s = 200 V).

Ang Q ay step-down transformer dahil ang pangunahing boltahe (V _p = 220 V) ay > pangalawang boltahe (V _s = 110 V).

Ang tamang sagot ay B.

1. Ano ang pangunahing tungkulin ng isang transformer?
   • sagotAng pangunahing tungkulin ng isang transformer ay baguhin ang boltahe ng pinagmumulan ng kuryenteng alternating current (AC). Ginagawa ito sa pamamagitan ng pagtaas (step-up) o pagbaba (step-down) ng boltahe batay sa mga pangangailangan ng aplikasyon.
2. Paano nagkakaiba ang tungkulin ng mga step-up at step-down transformer?
   • sagot: Ang step-up transformer ay nagpapataas ng boltahe mula sa primarya patungo sa secondary coil, habang ang step-down transformer ay nagpapababa ng boltahe mula sa primarya patungo sa secondary coil.
3. Ano ang kaugnayan sa pagitan ng bilang ng mga liko sa pangunahin at pangalawang coil ng isang transformer at ng pagbabago ng boltahe nito?
   • sagotAng voltage transformation ratio ay direktang proporsyonal sa turns ratio. Kung ang secondary coil ay may mas maraming turns kaysa sa primary coil, ito ay isang step-up transformer, at vice versa. Ang boltahe sa bawat coil ay proporsyonal sa bilang ng mga turns sa coil na iyon.
4. Bakit kailangang taasan ang boltahe para sa pagpapadala ng kuryente sa malalayong distansya?
   • sagotAng pagpapataas ng boltahe ay nakakabawas sa kuryente para sa isang partikular na kuryente, na siya namang nakakabawas sa resistive power losses sa mga linya ng transmisyon. Ang mas mababang kuryente ay nangangahulugan din ng mas manipis na mga kable na maaaring gamitin, na mas mura at mas madaling pamahalaan.
5. Bakit karaniwang mas mababang boltahe ang natatanggap ng kuryente sa mga bahay kaysa sa ginagamit para sa transmisyon?
   • sagotAng mas matataas na boltahe, bagama't mabisa para sa transmisyon, ay mapanganib para sa gamit sa bahay. Kaya, bago pumasok ang kuryente sa mga tahanan, ginagamit ang mga step-down transformer upang mabawasan ang boltahe sa mas ligtas na antas para sa mga kagamitan sa bahay at electronics.
6. Nawawala ba ang enerhiya kapag ang kuryente ay binabago mula sa isang boltahe patungo sa isa pa sa isang transformer?
   • sagotAng mga ideal na transformer ay walang mawawalang enerhiya, ngunit ang mga totoong transformer ay may mga pagkawala. Ang mga pagkawalang ito ay pangunahing dahil sa resistive heating sa mga coil at magnetic losses sa core. Gayunpaman, ang mga transformer sa pangkalahatan ay napakahusay, kadalasang higit sa 90-95%.
7. Ano ang kahalagahan ng materyal na pangunahing ginagamit sa transformer?
   • sagotAng pangunahing materyal ay may mahalagang papel sa kahusayan at paggana ng transformer. Karaniwan itong gawa sa bakal o ferrite, na tumutulong sa paggabay sa magnetic flux sa pagitan ng primary at secondary coils. Ang mga katangian ng pangunahing materyal ay nakakaapekto sa kahusayan ng transformer, magnetic losses, at kakayahang dalhin ang flux nang hindi nababad.
8. Maaari bang gumana ang mga transformer gamit ang direktang kasalukuyang (DC)?
   • sagotHindi, ang mga transformer ay nangangailangan ng nagbabagong magnetic flux upang mag-induce ng boltahe, na ibinibigay ng alternating current (AC). Sa direct current (DC), kapag ang kuryente ay naging matatag na, walang nagbabagong flux, at sa gayon, walang boltaheng naidudulot sa secondary coil.
9. Bakit maaaring gamitin ang step-down transformer sa mga elektronikong aparato tulad ng mga charger?
   • sagotMaraming elektronikong aparato ang gumagana sa mas mababang boltahe kaysa sa karaniwang suplay ng kuryente sa bahay. Binabawasan ng step-down transformer sa isang charger o adapter ang boltahe sa antas na angkop para sa aparato, tinitiyak na ligtas at mahusay itong gumagana.
10. Paano nakakaapekto ang mga pagbabago sa load (tulad ng paggamit ng mas marami o mas kaunting appliances) sa output voltage ng isang transformer?

• sagotSa isang ideal na transformer, ang mga pagbabago sa load ay hindi makakaapekto sa output voltage. Gayunpaman, sa mga totoong transformer, dahil sa mga internal resistance at reactance, ang output voltage ay maaaring bahagyang bumaba sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na load at bahagyang tumaas sa ilalim ng mga kondisyon ng mababang load.