Задачи для самостоятельного решения. Трансформатор. Холостой ход.

Трансформатор. Холостой ход.

1. В первичной обмотке трансформатора течет ток . Магнитный поток, создаваемый этим током, практически полностью проходит через железный сердечник трансформатора. Магнитная проницаемость сердечника μ. Определите ЭДС индукции во вторичной разомкнутой обмотке, если число витков в первичной обмотке N₁, а во вторичной N₂. Какое напряжение подается на первичную обмотку, Сечение сердечника трансформатора S, Эффективная длина сердечника L. Активным сопротивлением первичной обмотки пренебречь.

2. Активное сопротивление первичной обмотки трансформатора равно 100 Ом, индуктивность обмотки 3 Гн. Первичная обмотка трансформатора питается от сети переменного тока с частотой 50 Гц и напряжением 220 В. Определите ток в первичной катушке при холостом ходе, ЭДС индукции, возникающую в первичной катушке, и мощность, потребляемую трансформатором на холостом ходу.

3. 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 10 В. Какое напряжение будет на разомкнутых зажимах катушки 1, если катушку 2 включить в цепь переменного тока с напряжением 10 В?

4. Почему при разомкнутой вторичной цепи энергия, потребляемая трансформатором, мала? На что тратится эта энергия? Является ли энергия, потребляемая трансформатором на холостом ходу, полезной? Как уменьшают потери?

5. Через замкнутый кольцевой сердечник трансформатора, понижающего напряжение с U₁ = 220 В до U₂ = 42 В, пропущен провод, концы которого присоединены к вольтметру. Вольтметр показывает напряжение U = 0,5 В. Определите число витков в каждой из катушек.

Трансформатор. Рабочий ход.

1. Первичная обмотка понижающего трансформатора с коэффициентом трансформации К = 8 включена в сеть с напряжением U₁ = 220 В. Сопротивление вторичной обмотки R₂ = 2 Ом, сила тока в ней I₂ = 3 А. Определите напряжение на зажимах вторичной обмотки. Потерями в первичной обмотке и рассеянием магнитного потока пренебречь. Каков КПД трансформатора?

2. Почему опасно замыкание хотя бы одного витка вторичной обмотки?

3. От вторичной обмотки трансформатора сопротивлением R = 0,1 Ом питаются 1000 параллельно включенных ламп мощности Р = 100 Вт каждая, рассчитанных на напряжение U = 220 В. Определите КПД трансформатора, пренебрегая рассеянием магнитного потока в ярме трансформатора и потерями энергии в первичной обмотке.

4. Первичная обмотка трансформатора, включенного в сеть напряжением U₁ = 380 В, имеет N₁ = 2400 витков. Какое число витков должна иметь вторичная обмотка этого трансформатора, чтобы при напряжении U₂ = 11 В на ее зажимах передавать во внешнюю цепь мощность Р = 22 Вт? Сопротивление вторичной обмотки R₂ = 0,2 Ом. Рассеяние магнитного потока в ярме трансформатора и потери энергии в его первичной обмотке пренебрежимо малы.