Transformer
1. Vysvetlite princíp a použitie transformátora v obvode striedavého prúdu.
Riešenie:
Transformátor je zariadenie, ktoré mení striedavé napätie a prúd na striedavé napätie a prúd iných hodnôt, ale rovnakej frekvencie.
Jednofázový transformátor má tieto časti:
- Jadro z mäkkej ocele (uzavreté)
- Primárna cievka (N1, U1, I1 ) je pripojená na zdroj striedavého prúdu
- Sekundárna cievka (N2, U2, I2) slúži ako zdroj transformovaného prúdu a napätia
2.
Doplňte tabuľku:
Riešenie:
3.
Transformátor má N1 = 1000 a N2 = 150 závitov. Primárna cievka je pripojená na napätie U1 = 220V a prechádza ňou prúd I1 = 0,3A. Aké je napätie a prúd na vývodoch sekundárnej cievky?
Riešenie:
Rozbor:
Na vývodoch sekundárnej cievky je napätie U2 = 33V a prúd I2 = 2A.
4.
Primárnou cievku transformátora prechádza pri napätí 220 V prúd 0,2A. V sekundárnou cievkou prechádza prúd 6A a napätie na svorkách cievky je 6,3V. Určite účinnosť transformátora.
Riešenie:
Rozbor:
Účinnosť transformátora je η = 86%.
5.
Primárna cievka transformátora má 1000 závitov, sekundárna 1500 závitov. Transformátor je zapojený na harmonické striedavé napätie 220V. Aké je napätie na sekundárnej cievke, ak transformátor nie je zaťažený. Aké je napätie na sekundárnej cievke, ak odpor jej vinutia je R2 = 2Ώ a prechádza ňou prúd I2 = 4A.
Riešenie:
Rozbor:
N1 = 1000, N2 = 1500, U1 = 220V, R2 = 2Ώ, I2 = 4A.
Napätie na sekundárnej cievke, ak transformátor nie je zaťažený je U2 = 330V, pri zaťažení transformátora je U‘2 = 322V.
6.
Indukčnú pec tvorí transformátor, ktorého sekundárnu cievku tvorí jeden uzavretý závit v tvare žľabu, do ktorého sa ukladá materiál, ktorý chceme roztopiť. Vypočítajte aký prúd preteká v sekundárnom obvode, ktorý má odpor 0,01Ώ. primárna cievka pripojená ku zdroju striedavého prúdu o napätí 240V má 60 závitov. Aké Jouleovo teplo sa uvoľní v sekundárnej cievke za 1 minútu?
Riešenie:
Rozbor:
V sekundárnej cievke sa uvoľní 96kJ tepla.
7.
Primárna cievka transformátora má 2400 závitov a príkon 2000W. Aké je napätie a prúd na sekundárnej cievke, ak transformátor má účinnosť η = 90% a sekundárna cievka má 120 závitov. Napätie na primárnej cievke je 2200V.
Riešenie:
Rozbor:
Na sekundárnej cievke je napätie U2 = 110V, prúd I2 = 16,4A.
8.
Primárna cievka transformátora má 2400 závitov, rezistenciu 120Ώ, pripojená je na striedavé napätie 2200V a má príkon 2000W. Sekundárna cievka má 120 závitov a rezistenciu 0,05Ώ.
- Určite napätie a prúd v sekundárnej cievke, ak platí η = 90%.
- Aké straty energie pripadajú na zohriatie cievok za 1 sekundu?
Riešenie:
Rozbor:
- V sekundárnej cievke je U2 = 110V a I2 = 16,4A.
- Na zohriatie cievok sa spotrebuje 112,57 J tepla.