ТърсиУченик? Влез с код30 дни безплатноБезплатно
Класове
Начален етап
Прогимназиален етап
Гимназиален етап
Всички игриНВО и матуриЦениСтатииВидеоЗа родителиЗа училищаВход за учителиУченик? Влез с код
Физика и астрономия · 10 клас · урок 4 от 4

Трансформатор. Пренос на електрическа енергия

Трансформаторът изменя напрежението на променлив ток. Той има две намотки върху обща желязна сърцевина и работи на принципа на електромагнитната индукция, затова не работи с постоянен ток. Отношението на напреженията е равно на отношението на броя на навивките. Електроенергията се пренася на големи разстояния при много високо напрежение, защото при същата мощност токът е по-малък, а загубите за нагряване на проводниците I2R намаляват с квадрата на тока.

Играйте само този урок:Вярно или невярноТаблоБомбаНадбягванеОтборен тест А/Б/В/ГГорещ стол

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • U1/U2 = N1/N2 (идеален трансформатор).
  • Понижаващият трансформатор има по-малко навивки във вторичната намотка, но по-голям ток в нея.
  • Работи само с променлив ток.
  • Сърцевината е от тънки изолирани пластини, за да се намалят вихровите токове.
  • Загуби в линията: Pзагуби = I2R; при 10 пъти по-високо напрежение загубите намаляват 100 пъти.

Пример

Трансформатор понижава 230 V на 23 V и първичната намотка има 1000 навивки. Вторичната има 1000·23/230 = 100 навивки.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. На кое явление се основава действието на трансформатора?
    • Фотоефект
    • Топлинно действие на тока
    • Електромагнитна индукция
    • Електролиза

    Отговор: Електромагнитната индукция

    Променливият ток в първичната намотка създава променлив поток, който индуцира ЕДН във вторичната.

  2. Кое е вярно за понижаващ трансформатор?
    • Вторичната намотка има повече навивки
    • Двете намотки имат равен брой навивки
    • Вторичната намотка има по-малко навивки от първичната
    • Той увеличава мощността

    Отговор: N2 1

    U2/U1 = N2/N1.

  3. Трансформатор понижава 230 V на 11,5 V. Първичната намотка има 2000 навивки. Колко навивки има вторичната?
    • 40 000
    • 200
    • 1000
    • 100

    Отговор: 100

    N2 = N1U2/U1 = 2000·11,5/230 = 100.

  4. Защо електроенергията се пренася на големи разстояния при високо напрежение?
    • За да е малък токът и да са малки загубите в проводниците
    • За да е по-голяма мощността на централата
    • За да е по-безопасно за хората
    • Защото при високо напрежение проводниците не се нагряват изобщо

    Отговор: За да се намалят топлинните загуби

    При една и съща мощност по-високото напрежение означава по-малък ток, а загубите са I2R.

  5. Мощност 1 MW се пренася по линия със съпротивление 10 Ω. Колко пъти намаляват загубите, ако напрежението се повиши от 10 kV на 100 kV?
    • 10 пъти
    • 1000 пъти
    • 100 пъти
    • 2 пъти

    Отговор: 100 пъти

    Токът намалява от 100 A на 10 A; загубите I2R намаляват от 100 kW на 1 kW.

  6. С какъв ток работи трансформаторът?
    • Само с постоянен
    • Само с променлив
    • С какъвто и да е
    • Само с ток от батерия

    Отговор: Само с променлив

    Само променливият ток създава изменящ се магнитен поток, който индуцира ЕДН във вторичната намотка.

  7. Как се отнасят напреженията в идеален трансформатор?
    • U1/U2 = N2/N1
    • U1·U2 = N1·N2
    • U1 = U2
    • U1/U2 = N1/N2

    Отговор: U1/U2 = N1/N2

    Във всяка навивка се индуцира едно и също ЕДН, затова напреженията се отнасят като броя на навивките.

  8. Идеален трансформатор понижава напрежението 10 пъти. Как се изменя токът?
    • Намалява 10 пъти
    • Не се изменя
    • Увеличава се 10 пъти
    • Увеличава се 100 пъти

    Отговор: Увеличава се 10 пъти

    Мощността се запазва: U1I1 = U2I2, затова токът се увеличава 10 пъти.

  9. Защо сърцевината на трансформатора се прави от тънки изолирани пластини?
    • За да е по-лека
    • За да се намалят загубите от вихрови токове
    • За да се увеличи съпротивлението на намотките
    • За да се намагнитва по-силно

    Отговор: За да се намалят загубите от вихрови токове

    Изолацията между пластините пречи на големите вихрови токове, които нагряват сърцевината.

  10. Трансформатор с к.п.д. 95% има входна мощност 2 kW. Колко е токът във вторичната верига, ако напрежението там е 190 V?
    • 10 A
    • 9,5 A
    • 10,5 A
    • 1 A

    Отговор: 10 A

    P2 = 0,95 · 2000 = 1900 W; I2 = 1900/190 = 10 A.

  11. Колко намотки има обикновеният трансформатор?
    • Една
    • Пет
    • Нито една
    • Две

    Отговор: Две

    Трансформаторът има първична и вторична намотка върху обща сърцевина.

  12. Как се нарича намотката на трансформатора, която се свързва към източника?
    • Първична
    • Вторична
    • Изходна
    • Заземена

    Отговор: Първична

    Към източника се свързва първичната намотка, а консуматорът към вторичната.

  13. Защо трансформаторът не работи с постоянен ток?
    • Токът е твърде голям
    • Потокът не се изменя
    • Сърцевината се топи
    • Намотките се късат

    Отговор: Потокът не се изменя

    Без изменение на магнитния поток във вторичната намотка не се индуцира напрежение.

  14. При какво напрежение работят далекопроводите за пренос на големи разстояния?
    • 230 V
    • 12 V
    • Стотици киловолта
    • Няколко волта

    Отговор: Стотици киловолта

    Магистралните далекопроводи работят при стотици киловолта, например 400 kV, за да са малки загубите.

  15. Идеален трансформатор захранва от мрежа 230 V лампа 11,5 V с мощност 23 W. Какъв ток тече в първичната намотка?
    • 2 A
    • 20 A
    • 0,05 A
    • 0,1 A

    Отговор: 0,1 A

    В идеален трансформатор мощностите са равни: I1 = 23 W/230 V = 0,1 A.