Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  1 0

  antekL1 27.10.2016 (12:49)

  Zadanie 1.
  Oznaczmy tak:
  
  Np - ilość zwojów w uzwojeniu pierwotnym
  Up - napięcie na uzwojeniu pierwotnym
  Jp - natężenie prądu w uzwojeniu pierwotnym
  [ piszę "J" zamiast dużego "i", aby się nie myliło z cyfrą 1 lub literą małe "L" ]
  Rp - oporność uzwojenia pierwotnego
  Pp - moc pobierana przez uzwojenie pierwotne
  
  Nw, Uw, Jw, Rw, Pw - jak wyżej, na uzwojeniu wtórnym.
  
  Zależności:
  W idealnym - podkreślam: IDEALNYM transformatorze nie ma strat mocy.
  Ta moc, która jest przekazywana w uzwojeniu pierwotnym
  jest oddawana w uzwojeniu wtórnym, więc:
  
  Pp = Pw <---------------- pierwsza zależność
  
  Stosunek napięć uzwojeń jest równy ilości zwojów czyli:
  
  Up / Uw = Np / Nw <---------------- druga zależność
  
  Ponieważ moc P jest równa iloczynowi napięcia i natężenia, P = U * J
  to ponieważ Up * Jp = Uw * Jw to (z zależności pierwszej i drugiej)
  stosunek natężeń prądów jest równy ODWROTNOŚCI stosunku ilości zwojów:
  
  Jp / Jw = Nw / Np <--------------- trzecia zależność
  
  Właśnie po to stosuje się powszechnie prąd zmienny aby łatwiej przekształcać niższe napięcie, dostarczane przez turbiny elektrowni na wyższe, stosowane w liniach przesyłowych. Wyższe napięcie to mniejsze natężenie prądu (przy tej samej mocy - zależność pierwsza) więc mniejsze są straty mocy na liniach przesyłowych.
  
  Jest jeszcze zależność oporności (nie wiem, czy o tym uczą w gimnazjum).
  Elektronicy mówią takim slangiem:
  "Opór trafo (trafo = transformator) WIDZIANY ze strony uzwojenia pierwotnego to Rp."
  "A jaki jest opór Rw trafo widziany ze strony uzwojenia wtórnego?"
  Ponieważ mamy takie wzory:
  P = U * J oraz J = U / R to: P = U^2 / R ; więc:
  Up^2 / Rp = Uw^2 / Rw ; czyli (pomnóż "krzyżowo", poradzisz sobie :)
  
  Rp / Rw = (Up / Uw)^2 = (Np / Nw)^2 <-------- czwarta zależność
  
  Czyli trafo także "transformuje" oporności - jeśli założymy np, że Up > Uw to uzwojenie pierwotne z punktu widzenia generatora prądu stawia opór DO KWADRATU większy niż uzwojenie wtórne z punktu widzenia odbiornika. Mój kumpel elektronik [ ja jestem fizykiem , ale elektroników po Polibudzie znam ] uważa, że to najważniejsza zależność...
  =============================
  
  Zadanie 2.
  Kluczowe jest słowo "oddzielający". Zauważ, że uzwojenia transformatora NIE są ze sobą połączone "galwanicznie" (to znaczy w slangu: nie są łączone żadnym drutem). To, co przenosi moc z uzwojenia pierwotnego na wtórne, to pole magnetyczne. Niewidzialne i "nie kopie". Większość domowych urządzeń (np. odtwarzacz DVD, TV, etc) ma takie transformatory. Chodzi o to, że napięcie z sieci 230V NIE łączy się z obudową urządzenia. Napisz to jakoś po swojemu. Zaznaczam: uzwojenia NIE są ze sobą połączone. Można bezpiecznie dotknąć wtórnego uzwojenia i nie "kopnie Cię", jakbyś wsadziła palce do gniazdka.
  =============================
  
  Zadanie 3.
  To, które przewodzi większy prąd (patrz zadanie 1)
  To z mniejszą ilością zwojów.
  NIE można napisać pierwotne / wtórne bo są różne trafo.
  =============================
  
  Zadanie 4.
  Patrz wzory w zadaniu 1.
  Stosunek ilości zwojów wynosi 2200 / 50 = 44
  więc też tyle razy obniży się napięcie: 220 V / 44 = 5 V
  Takie napięcie U = 5V na oporniku R = 1Ω spowoduje przepływ prądu:
  J = U / R = 5 / 1 = 5 A
  ------------------
  Przy okazji: natężenie prądu w obwodzie 220V wynosi 5 / 44 = około 0,1 A
  Widzisz zalety trafo ?? :)
  =============================
  
  Zadanie 5.
  To zadanie wymaga szukania w sieci informacji o sposobach zasilania tramwaju, metra i kolei. Znalazłem takie dane:
  metro - 750 V (do zasilania "trzeciej szyny", w Warszawie)
  tramwaj - 600 V (w Warszawie)
  kolej - 1,5 kV = 1500 V albo 3 kV = 3000 V (w Polsce, różnie to bywa)
  We wszystkich tych pojazdach używa się prądu stałego do zasilania więc prostowniki są konieczne.
  Ale zadanie jest OBRZYDLIWIE SFORMUŁOWANE. Już piszę, dlaczego:
  a) "określ liczby zwojów" - bez sensu! Na podstawie napięć możesz obliczyć stosunki ilości zwojów, patrz zadanie (1), 220/750; 220/600; 220/1500 lub 220 /3000. Ale ile zwojów tam jest -
  b) NIE 220 V ale 230 V zgodnie z normami Unii Europejskiej, ALE:
  c) Nie zasila się tych sieci trafo z 220V ! Byłoby bez sensu! Pamiętaj zadanie (1) - czym mniejszy prąd, tym mniejsze straty. Np. Warszawskie metro jest zasilane siecią 15 kV [ mieszkam obok końcowej stacji metra, jak wychodzę z psem to tą linię mam nad głową ].
  
  Poza tym Metro używa innego obwodu - prądu zmiennego - do zasilania choćby świetlówek i reklam wystawianych obok peronów.
  
  A transformatory oddzielające (zadanie 2) są używane np. do ustawienia zasilania do przekaźników sieci komórkowej - jeśli mieszkasz w Warszawie, to zastanowiłaś się: "dlaczego można komórkę odebrać w metrze, ale w windzie - najczęściej nie ?
  
  To pytanie odpisz mi proszę na priv, bo ta Pani Gabriela Milewska wzięła jakieś stare pytania (punkt (b) zadanie 5) i przepisała. Może jest to i dobra babencja, nauczycielka, bo Was w końcu zaciekawia "ligami" - to jednak ja - w wieku Twojego dziadka - zrobiłbym to INACZEJ.
  
  =============================
  
  Przepraszam, jeśli tekstem powyżej obraziłem Ciebie lub Nauczycielkę.
  I pamiętaj - wytnij moje idiotyczne wstawki :)
  Pozdro - Antek

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie