Урок 42. Розв'язування задач

НА УРОЦІ  РОЗВ'ЯЗАЛИ ЗАДАЧІ
1. Під якою напругою знаходиться первинна обмотка трансформатора, що має 1000 витків, якщо у вторинній обмотці 3500 витків і напруга 105В?
2. Скільки витків повинна мати вторинна обмотка трансформатора  для підвищення напруги від 220 В  до 11000В, якщо в первинній обмотці 20 витків? Який коефіцієнт трансформації ?
3. Сила струму у первинній обмотці трансформатора  0,5 А, напруга на її кінцях 220В. Сила струму у вторинній обмотці 10А, а наруга на її кінцях 10 В. Визначте ККД трансформатора.
ації ?

4. Яка напруга має бути в лінії електропередачі, якщо необхідно передати електроенергію потужністю 10 кВт по лінії, опір якої R= 50 Ом з втратами на нагрівання проводів 1%

(Двопровідна лінія передачі з мідного дроту діаметром 1 см завдовжки приблизно 150 м)

  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

1. Підготуватися до КР

Урок 41. Трансформатор

НА УРОЦІ  РОЗГЛЯНУЛИ

1. Будова трансформатора.
2. Види трансформаторів.
3. Коефіцієнт трансформації.
4. Принцип дії.
5. Холостий хід трансформатора.
6. ККД трансформатора.
7. Виробництво, передача та використання енергії електричного струму

Трансформатор

У 1848 р. французький механік Г. Румкорф винайшов індукційну котушку. Вона стала прообразом трансформатора.

У 1876 – 1882 роках Павлом Миколайовичем Яблочковим, російським винахідником, була висунута і здійснена ідея трансформації електричного струму. Він вперше використав індукційну котушку в якості трансформатора з розімкненим сердечником для живлення декількох дугових ламп.

У 1882 р. російський електротехнік Іван Пилипович Усагін і український професор Київського університету М.О. Доліво-Добровольський створили трансформатор перетворювач електричного струму. Розробка силових трансформаторів дала можливість передавати електрику на далекі відстані.

У 1885 році угорські інженери М. Дері та О. Блат разом з К. Зіперновскім розробили трансформатори із замкнутим магнітопроводом. З'явилася система розподілу електроенергії.

Перетворення змінного струму, при якому напруга збільшується або зменшується у декілька разів практично без втрат потужності, здійснюється за допомогою трансформатора. Трансформатор було винайдено у 1878 році російським ученим Павлом Миколайовичем Яблочковим. Принцип дії трансформатора оснований на явищі електромагнітної індукції. Трансформатор складається з двох котушок (первинної – з’єднаної з джерелом, і вторинної – з’єднаної зі споживачем), намотаних на феромагнітне осердя.

Холостий хід трансформатора – робота трансформатора при розімкнутому вторинному колі. При цьому напруга на обмотках трансформатора пропорційна кількості їхніх витків.

Коефіцієнт трансформації – це величина, яка дорівнює відношенню напруги у первинній і вторинній обмотках. Позначається коефіцієнт трансформації літерою k.

Якщо k > 1, трансформатор є знижувальним (напруга на первинній обмотці більша за напругу на вторинній); якщо k < 1, трансформатор підвищувальний (напруга на первинній обмотці менша за напругу на вторинній).

У сучасних потужних трансформаторах сумарні втрати енергії не перевищують 2–3 %.

  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
1. Підручник (К.):  вивчити §40.
Задача. Знижувальний трансформатор з коефіцієнтом трансформації 10 підключений до електричного кола напругою 220 В. яка напруга на виході трансформатора, якщо опір вторинної обмотки 0,2 Ом, а опір корисного завантаження 2 Ом?

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ

1. Інформація >>>   

2. Для тих, хто хоче знати більше
Відео "Виробництво, передача і розподіл електроенергії" 

Урок 40. Трансформатор

  НА УРОЦІ  РОЗГЛЯНУЛИ
1. Трансформатор, його будова, призначення та принцип дії.
2. Виробництво, передача та використання енергії електричного струму

Розв'язали задачі

1. Напруга на кінцях ділянки кола, по якому проходить змінний струм, змінюється

з часом за законом U = Umax cosωt, В. У момент часу 

напруга дорівнює 10 В. Ви значте амплітуду напруги і циклічну частоту, якщо період коливань становить 0,01 с.

Розв’язання

Циклічна частота визначається за формулою 

тому (ω= 628 с-1)

Миттєве значення напруги в момент 

можна визначити так:

Звідси Umax = 2U. Отже, Umax 20 В.

2. Що трапиться, коли вийняти осердя й ввімкнути обмотку трансформатора у мережу з напругою, на яку він розрахований?

Розв’язання

У даному випадку згорить первинна обмотка.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Підручник (К.): вивчити §40.
Задача. Знижувальний трансформатор з коефіцієнтом трансформації 10 підключений до електричного кола напругою 220 В. яка напруга на виході трансформатора, якщо опір вторинної обмотки 0,2 Ом, а опір корисного завантаження 2 Ом?

  ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
Відео >>>
Відео >>>

Контрольні запитання

1. Які функції електричного трансформатора змінного струму?

2. З яких основних частин складається трансформатор?

3. Які обмотки трансформаторів вважають первинними і які вторинними?

4. Що таке холостий і робочий хід трансформатора?

5. Як змінюються втрати напруги в лінії електропередачі в разі підвищення напруги в ній?

6. Як змінюються втрати потужності в лінії електропередачі в разі підвищення напруги в ній?

7. Для чого потрібні трансформатори?