Рабий ход трансформатора

Первичная обмотка трансформатора включена в сеть переменного тока с напряжением U₁ = 220 В, разность потенциалов на зажимах вторичной обмотки U₂ = 20 В, ее сопротивление R₂ = 1 Ом. Сила тока во вторичной обмотке I₂ = 2 А. Определите коэффициент трансформации и КПД трансформатора. Потерями в первичной обмотке, рассеянием магнитного потока и потерями энергии на перемагничивание сердечника пренебречь.

Решение

1. Коэффициент трансформации равен

 

 

Поскольку «потерь в первичной катушке нет», то ее активное сопротивление равно нулю. Следовательно, .

2. Для нахождения ЭДС индукции, возникающей во вторичной цепи, запишем закон Ома для полной цепи:

3. Коэффициент трансформации равен

4. КПД трансформатора равен .

По условию задачи потери в стали и потери в меди в первичной катушке отсутствуют, следовательно,

 

Тест «Трансформатор. Передача электроэнергии»

1. Трансформатор – устройство, предназначенное для…

А. преобразования мощности в цепи переменного тока;

Б. преобразования напряжения в цепи постоянного тока;

В. преобразования тока в цепи постоянного тока;

Г. преобразования напряжения в цепи переменного тока.

2. На рисунке изображен трансформатор. Какая катушка на рисунке является первичной?

А. 1

Б. 2

В. Обе катушки первичные.

Г. Первичная катушка на рисунке не показана.

3. К какому виду относится трансформатор, изображенный на рисунке?

А. Повышающий трансформатор.

Б. Понижающий трансформатор.

В. Изображенное устройство не является трансформатором.

 

4. К какому виду относится трансформатор, изображенный на рисунке?

А. Повышающий трансформатор.

Б. Понижающий трансформатор.

В. Изображенное устройство не является трансформатором.

5. Чему равен коэффициент трансформации, если первичная катушка питается от городской сети, а вольтметр, подключенный к выводам вторичной катушки, показывает 10 В?

А. 2200 Б. 22 В. 0,045

Г. Данных задачи не достаточно, чтобы дать ответ.

6. Первичная обмотка трансформатора содержит 30 витков, вторичная – 300 витков. Действующее значение напряжения, подаваемого на первичную катушку равно 5 В. Что показывает вольтметр с очень большим сопротивлением, подключенный к клеммам вторичной катушки? Сопротивлением обмоток и рассеянием магнитного потока пренебречь.

А. 0, 05 В Б. 0,5 В В. 5 В Г. 50 В Д. 500 В

7. Вольтметр, подключенный к клеммам вторичной катушки трансформатора показывает напряжение 100 В, когда на первичную катушку подается напряжение 5 В. Что покажет вольтметр, если его поменять местами с генератором? Сопротивлением обмоток и рассеянием магнитного потока в сердечнике пренебречь.

А. 100 В Б. 20 В В. 5 В Г. 0,25 В Д. 0,05 В

8. Ток в первичной обмотке изменяют по закону , где . По какому закону меняется напряжение во вторичной обмотке?

А. , где

Б.

В.

Г.

9. Как меняется напряжение на выходе регулировочного трансформатора при перемещении контакта К вправо?

А. Увеличивается.

Б. Уменьшается.

В. Остается неизменным.

Г. Напряжение на выходе равно нулю.

10. Что показывает вольтметр, подключенный к клеммам вторичной катушки?

А. 28 В

Б. 20 В

В. 5 В

Г. 0 В

 

11. На железный сердечник намотаны две катушки. Магнитный поток, создаваемый каждой катушкой, не выходит из сердечника и делится поровну в местах его разветвления. При включении катушки 1 в цепь переменного тока с напряжением 40 В напряжение на второй катушке равно …

А. 8 В Б. 4 В В. 2 В Г. 1 В

12. Первичная катушка трансформатора питается от городской сети. Индуктивность первичной катушки равна 0,1 Гн, ее активное сопротивление 10 Ом. Что можно сказать о напряжении между разомкнутыми концами вторичной катушки, если она содержит вдвое больше витков, чем первичная катушка? Рассеянием магнитного потока в сердечнике пренебречь.

А. Б. В. Г.

13. Катушки трансформатора намотаны на замкнутый железный сердечник. Как изменится отношение напряжений на клеммах катушек , если сердечник разомкнуть?

А. уменьшится

Б. увеличится

В. останется неизменным

Г. данных задачи не достаточно для того, чтобы дать ответ

14. Как изменится сила тока в первичной катушке трансформатора, если сила тока во вторичной цепи возрастет?

А. Увеличится.

Б. Уменьшится.

В. Останется неизменной.

Г. Может увеличиться или уменьшиться.

15. Действующее значение тока в первичной катушке трансформатора равно 10 А. Каково действующее значение тока во вторичной цепи, если во вторичной катушке вдвое больше витков, чем в первичной? Сопротивлением обмоток и рассеянием магнитного потока в сердечнике пренебречь.

А. 20 А Б. 10 А В. 7 А Г. 5 А

16. Ток в первичной обмотке трансформатора I₁ = 0,5 А, напряжение на ее концах U₁ = 220 В. Ток во вторичной катушке I₂ = 11 А, напряжение на ее концах U₂ = 9,5 В. Определите КПД трансформатора, пренебрегая активным сопротивление первичной обмотки и рассеянием магнитного потока в сердечнике.

А. 4,3 % Б. 22 % В. 23 % Г. 95 %

17. Повышающий трансформатор на электростанции используют для…

А. увеличении силы тока в линии электропередач

Б. увеличения частоты передаваемого напряжения

В. уменьшения частоты передаваемого напряжения

Г. уменьшения доли потерянной электроэнергии на линии электропередач

18. Как изменятся тепловые потери в линии электропередач, если при условии передачи одинаковой мощности увеличить напряжение с 11 кВ до 110 кВ?

А. Увеличатся в 10 раз.

Б. Уменьшатся в 10 раз.

В. Увеличатся в 100 раз.

Г. Уменьшатся в 100 раз.

Д. Не изменятся.