Задачи на тему «Трансформатор» с решением

Иван Иван 24 Сентябрь 2020 1 360 Время чтения: 12 минут

Доверь свою работу кандидату наук!

Содержание
Содержание

    Трансформатор – устройство для изменения напряжения или тока. В сегодняшней статье рассмотрим несколько простых задач на расчет трансформаторов.

    Подписывайтесь на нас в телеграме, чтобы не пропустить ничего важного. А если хотите получить скидку – загляните на наш второй канал с акциями и бонусами для клиентов.

    Задачи на расчет трансформаторов

    Специально для тех, кто не знает, как подступиться к задачам по физике, мы подготовили памятку и собрали вместе более 40 формул по разным темам.

    Задача на трансформатор №1

    Условие

    Определите напряжение на концах первичной обмотки трансформатора,имеющей N1=2000 витков, если напряжение на концах вторичной обмотки, содержащей N2=5000 витков, равно 50 В. Активными сопротивлениями обмоток трансформатора можно пренебречь.

    Решение

    Применим форулу для коэффициента трансформации:

    k=N1N2=U1U2

    Из данной формулы следует, что:

    U1=U2·N1N2

    Подставим значения и вычислим:

    U1=50·20005000=20 В

    Ответ: 20 В.

    Задача на трансформатор №2

    Условие

    Первичная обмотка трансформатора находится под напряжением 220 В, по ней проходит ток 0,5 А. На вторичной обмотке напряжение составляет 9,5 В, а сила тока равна 11 А. Определите коэффициент полезного действия трансформатора.

    Решение

    Формула для коэффициента полезного действия трансформатора:

    η=P2P1·100%

    Здесь P=UI –  мощность тока в обмотке.

    Возьмем данные из условия и применим указанную формулу:

    η=U2I2U1I1·100%η=9,5·11220·0,5·100%=95%

    Ответ: 95%

    Задача на трансформатор №3

    Условие

    Напряжение на первичной обмотке понижающего трансформатора 220 В, мощность 44 Вт. Определите силу тока во вторичной обмотке, если отношения числа витков обмоток равно 5. Потерями энергии можно пренебречь

    Решение

    Напряжение на вторичной обмотке будет равно:

    U2=U1kU2=2205=44 В

    Если считать, что потерь энергии нет, то мощность во вторичной обмотке будет такая же, как и в первичной:

    I2=P2U2=44 Вт44 В=1 А

    Ответ:

    При решении задач не забывайте проверять размерности величин!

    Задача на трансформатор №4

    Условие

    Понижающий трансформатор включен в сеть с напряжением 1000 В и потребляет от сети мощность, равную 400 Вт. Каков КПД трансформатора, если во вторичной обмотке течет ток 3,8 А, а коэффициент трансформации равен 10?

    Решение

    Сначала определим напряжение на вторичной обмотке трансформатора:

    U2=U1k=100010=100 В

    Запишем формулу для КПД трансформатора и рассчитаем:

    η=P2P1·100%=U2I2P1·100%η=100·3,8400·100%=95%

    Ответ: 95%

    Задача на трансформатор №5

    Условие

    Вторичная обмотка трансформатора, имеющая 95 витков, пронизывается магнитным потоком, изменяющимся со временем через один виток по закону Ф=0,01sin100πt. Напишите формулу, выражающую зависимость ЭДС во вторичной обмотке от времени.

    Решение

    По закону электромагнитной индукции:

    ε=-NdФdt

    Продифференцируем магнитный поток по времени:

    dФdt=d(0,01sin100πt)dt=0,01·100π·cos100πt=πcos100πt

    Подставим результат в формулу для ЭДС:

    ε=-Nπcos(100πt)

    От минуса в данном выражении можно избавиться с помощью формул тригонометрии. Сделаем это и запишем окончательный результат:

    ε=Nπsin(100πt-π2)=95πsin(100πt-π2)

    Ответ: 95πsin(100πt-π2)

    Вопросы на тему «Трансформаторы»

    Вопрос 1. Что такое трансформатор?

    Ответ. Трансформатор – статическое устройство, имеющее две или более связанные обмотки на магнитопроводе. Трансформатор предназначен для преобразования одной величины напряжения и тока в другое без изменения частоты посредством электромагнитной индукции.

    Основное назначение трансформаторов: изменять напряжение переменного тока.

    Вопрос 2. Где используются трансформаторы?

    Ответ. Трансформатор – очень распространенное устройство в электронике и электротехнике. Трансформаторы используются:

    1. В сетях передачи электроэнергии.
    2. В радиоэлектронных приборах (услилители низкой частоты и т.д.)
    3. В источниках электропитания практически всех бытовых приборов.

    Вопрос 3. Какие бывают трансформаторы?

    Ответ. Трансформаторы делятся на:

    • силовые;
    • сварочные;
    • измерительные;
    • импульсные;
    • разделительные;
    • согласующие и т.д.

    Помимо этого трансформаторы разделяют по числу фаз: однофазные, двухфазные, трехфазные и многофазные.

    Вопрос 4. Из чего состоит простейший трансформатор?

    Ответ. Основными элементами любого трансформатора являются изолированные обмотки, намотанные на сердечник.

    Вопрос 5. Когда изобрели трансформатор?

    Ответ.  Прообразом трансформатора считается индукционная катушка француза Г. Румкорфа, представленная в 1848-м. В 1876 году русский электротехник П. Н. Яблочков запатентовал трансформатор переменного тока с разомкнутым сердечником. Затем английские братья Гопкинсон, а также румыны К. Циперановский и О. Блати доработали устройство, добавив  замкнутый магнитопровод. В таком виде конструкция трансформатора остается актуальной и по сей день.

    В основе работы трансформатора лежит явление электромагнитной индукции, открытое Майклом Фарадеем.

    Проблемы с учебой? Обращайтесь в сервис помощи студентам в любое время!

    Оцените материал
    1 360

    Доверь свою работу кандидату наук!

    Пожалуйста, убедитесь, что вводите e-mail верно
    {$ $select.selected.title $}
    Осталось указать: Вид работы Тему Почту
    Я даю согласие на обработку своих персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности и принимаю условия договора публичной оферты
    = Полное сопровождение до защиты + Шпаргалки для экзамена в подарок! + Предоплата всего 25%

    Контрольные, курсовые, дипломные

    от лучших специалистов

    Узнай стоимость
    Пожалуйста, убедитесь, что вводите e-mail верно
    {$ $select.selected.title $}
    Осталось указать: Вид работы Тему Почту
    Я даю согласие на обработку своих персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности и принимаю условия договора публичной оферты
    Комментарии отсутствуют
    Написать комментарий
    Оставить комментарий
    Укажите: Имя E-mail Комментарий
    Пользователь с таким E-mail уже существует! Авторизуйтесь
    Вы уже наш клиент? Авторизуйтесь
    Оставляя комментарий, я соглашаюсь на обработку своих персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности