Więcej zadań z transformatorami
Zadanie 11.44: Obliczanie liczby zwojów uzwojenia wtórnego
Problem: W uzwojeniu pierwotnym transformatora jest 690 zwojów. Ile zwojów ma uzwojenie wtórne, jeżeli transformator obniża napięcie z 230 V do 12 V?
Rozwiązanie:
- Dane: N1=690, U1=230 V, U2=12 V, N2=x
- Korzystamy ze wzoru: N1N2=U1U2
- 690x=23012
- 230x=8280
- x=36 zwojów
Istotna obserwacja: Przy obniżaniu napięcia 19-krotnie z230Vdo12V, liczba zwojów w uzwojeniu wtórnym również musi być 19 razy mniejsza niż w uzwojeniu pierwotnym.
Zadanie 11.45: Transformator z baterią
Problem: Do transformatora mającego dwa razy więcej zwojów w uzwojeniu wtórnym niż w pierwotnym podłączono żarówkę. Do uzwojenia pierwotnego podłączono baterię o napięciu 4,5 V. Jakie jest napięcie na żarówce?
Odpowiedź: Napięcie na żarówce wynosi 0 V, ponieważ bateria jest źródłem prądu stałego, a transformator działa tylko z prądem przemiennym.
Zadanie 11.46: Analiza układu z transformatorem i żarówką
Problem dotyczy transformatora podłączonego do napięcia przemiennego 230 V, z 800 zwojami w uzwojeniu pierwotnym i 40 w uzwojeniu wtórnym, oraz żarówki o oporze 4 Ω.
Rozwiązanie:
a) Schemat układu tumoz˙nasobiewyobrazicˊschematztransformatoremiz˙aroˊwką
b) Obliczenie napięcia na uzwojeniu wtórnym:
- U1U2=N1N2
- 230U2=80040
- U2=11,5 V
c) Moc żarówki:
- P2=RU22=411,52=33 W
d) Natężenie prądu:
- W uzwojeniu wtórnym: I2=RU2=411,5=2,88 A
- W uzwojeniu pierwotnym: I1=U1U2⋅I2=23011,5⋅2,88=0,14 A
Praktyczna zasada: Im wyższe napięcie, tym mniejsze natężenie prądu przy tej samej mocy. Dlatego w uzwojeniu pierwotnym 230V natężenie wynosi tylko 0,14A, podczas gdy w uzwojeniu wtórnym 11,5V jest to aż 2,88A.