Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Transformátory (Učebnice strana 42 – 44) Akumulátor mobilního telefonu využívá napětí 5 – 7,5 voltů. Přesto ho nabíjíme ze sítě napětím 230 V. To umožňuje.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Transformátory (Učebnice strana 42 – 44) Akumulátor mobilního telefonu využívá napětí 5 – 7,5 voltů. Přesto ho nabíjíme ze sítě napětím 230 V. To umožňuje."— Transkript prezentace:

1 Transformátory (Učebnice strana 42 – 44) Akumulátor mobilního telefonu využívá napětí 5 – 7,5 voltů. Přesto ho nabíjíme ze sítě napětím 230 V. To umožňuje zařízení, které se nazývá transformátor. Pomocí něj můžeme získat z vyššího napětí nižší nebo naopak. Např. v televizním přijímači umožňuje transformátor získat ze síťového napětí 230 V velmi vysoké napětí okolo V potřebné pro činnost televizní obrazovky. V transformátoru se využívá jev elektromagnetické indukce. Základní částí transformátoru jsou dvě cívky, které mají společné jádro z magneticky měkké oceli. společné jádro primární cívka sekundární cívka Primární a sekundární cívka transformátoru jsou navinuty na společném jádře z magneticky měkké oceli a liší se od sebe počtem závitů.

2 Cívka, na kterou se připojí vstupní střídavé napětí U 1, je primární cívka transformátoru. Cívka, ke které se připojuje spotřebič, se nazývá sekundární cívka. Střídavý proud, který prochází primární cívkou, vytváří v jádře transformátoru měnící se magnetické pole. Tím se v sekundární cívce indukuje střídavé napětí, které má stejný kmitočet jako je kmitočet vstupního napětí transformátoru. Mezi svorkami sekundární cívky transformátoru můžeme naměřit výstupní napětí U 2. Pro transformátor užíváme schematickou značku vstup výstup U1U1 U2U2 I1I1 I2I2 U vstupní napětí U výstupní napětí I proud v primárním obvodu (vstupní) I proud v sekundárním obvodu(výstupní) N1N1 N2N2 N počet závitů primární cívky N počet závitů sekundární cívky

3 Pokud má sekundární cívka větší počet závitů než primární cívka, napětí se transformátorem zvyšuje. Pokud má sekundární cívka menší počet závitů než primární cívka, napětí se transformátorem snižuje. Přibližně platí, že kolikrát je větší počet závitů sekundární cívky, tolikrát se zvětší napětí a naopak. Podíl efektivních hodnot výstupního a vstupního napětí je přibližně rovný podílu počtu závitů sekundární a primární cívky. Vzájemný vztah mezi počty závitů N 2, N 1 obou cívek a velikostí obou napětí U 2, U 1 udává transformační poměr p. Účinnost transformátorů je 90 – 95 %. Téměř všechna energie přivedená na primární cívku se pomocí elektromagnetické indukce transformuje a odebírá se ze sekundární cívky, jen zanedbatelné množství energie se přemění na teplo (zahřívání cívek a společného jádra). Proto podíl efektivních hodnot výstupního a vstupního napětí je přibližně rovný podílu počtu závitů sekundární a primární cívky.

4 Ze zákona zachování energie plyne, že energie přivedená na primární cívku je rovna energii odebírané ze sekundární cívky. Platí tedy: Pro transformační poměr p platí: Kolikrát je větší počet závitů sekundární cívky, tolikrát se zvětší napětí a tolikrát se zmenší proud v sekundárním cívce a naopak.

5 Je-li počet závitů sekundární cívky N 2 větší než počet závitů primární cívky N 1, je transformační poměr p > 1. Potom výstupní napětí U 2 je větší než vstupní napětí U 1. a naopak proud I 2, který prochází sekundární cívkou, je menší než proud I 1, který prochází primární cívkou. Jedná se o transformaci nahoru. Je-li počet závitů sekundární cívky N 2 menší než počet závitů primární cívky N 1, je transformační poměr p < 1. Potom výstupní napětí U 2 je menší než vstupní napětí U 1. a naopak proud I 2, který prochází sekundární cívkou, je větší než proud I 1, který prochází primární cívkou. Jedná se o transformaci dolů. p > 1 – transformace nahoru – napětí se zvyšuje – např. napětí střídavého proudu vyrobeného v alternátoru elektrárny o hodnotě cca kV se transformuje na velmi vysoké napětí cca kV z důvodů minimalizace ztrát na rozvodné elektrické síti p < 1 – transformace dolů – napětí se snižuje – např. napětí 230 V v jednofázové zásuvce se snižuje na hodnotu řádově jednotek voltů pro napájení zejména elektroniky v domácnosti (rádia, TV, DVD, počítače, mobilní telefony, fotoaparáty apod.) Pro transformační poměr p platí:

6 vstup výstup U1U1 U2U2 I1I1 I2I2 U vstupní napětí U výstupní napětí I proud v primárním obvodu (vstupní) I proud v sekundárním obvodu(výstupní) N1N1 N2N2 N počet závitů primární cívky N počet závitů sekundární cívky společné jádro primární cívka sekundární cívka Činnost transformátoru je založena na principu elektromagnetické indukce. Schematická značka transformátoru: Transformátor je zařízení, které umožňuje měnit střídavé napětí U 1 (vstupní) na střídavé napětí U 2 (výstupní) se stejným kmitočtem, ale jinou hodnotou. Podíl počtu závitů sekundární cívky N 1 a primární cívky N 1 se nazývá transformační poměr p. Platí: primární obvod sekundární obvod ~~ U1U1 U2U2 N1N1 I1I1 N2N2 I2I2

7 N 1 = z N 2 = ? z U 1 = 230 V U 2 = 12 V Příklady: 1)Primární cívka transformátoru má závitů. Kolik závitů by měla mít sekundární cívka, aby transformátor bylo možné použít pro zapojení žárovky určené na 12 V, když máme k dispozici síťové napětí 230 V? Sekundární cívka musí mít 60 závitů.

8 N 1 = z N 2 = ? z U 1 = 220 V U 2 = 8 V 2)Zvonkovým transformátorem se má snížit napětí 220 V ze spotřebitelské sítě na 8 V. Primární cívka má závitů. Kolik závitů má sekundární cívka? Sekundární cívka musí mít 80 závitů.

9 N 1 = z N 2 = ? z U 1 = 230 V U 2 = 9 V 3)Primární cívka transformátoru má závitů. Kolik závitů by měla mít sekundární cívka, aby bylo možné použít transformátor pro vláček určený na 9 V, když máme k dispozici pouze síťové napětí 230 V? Sekundární cívka musí mít 54 závitů.

10 N 1 = 100 z N 2 = 20 z U 1 = 220 V U 2 = ? V 4)Jaké je výstupní napětí transformátoru, je-li vstupní napětí 220 V a má-li primární cívka má 100 závitů a sekundární cívka 20 závitů. Urči transformační poměr a rozhodni, zda se jedná o transformaci nahoru nebo dolů. Výstupní napětí transformátoru je 44 V. Jedná se o transformaci dolů.

11 N 1 = 300 z N 2 = z U 1 = 30 V U 2 = ? V 5)Jaké je výstupní napětí transformátoru, je-li vstupní napětí 30 V a má-li primární cívka má 300 závitů a sekundární cívka závitů? Urči transformační poměr a rozhodni, zda se jedná o transformaci nahoru nebo dolů. Výstupní napětí transformátoru je 120 V. Jedná se o transformaci nahoru.

12 N 1 = 100 z N 2 = ? z U 1 = 220 V U 2 = 4,4 kV I 1 = 80 mA I 2 = ? A 6)Vstupní napětí transformátoru je 220 V, výstupní napětí 4,4 kV, proud v primární cívce 80 mA. Urči transformační poměr, počet závitů sekundární cívky a proud v sekundární cívce, má-li primární cívka 100 závitů. Transformační poměr transformátoru je 20, sekundární cívka má 2000 závitů a prochází jí proud 4 mA. = V = 0,08 A

13 N 1 = z N 2 = ? z U 1 = ? V U 2 = 2 kV I 1 = 80 mA I 2 = 0,02 A 7)Výstupní napětí transformátoru 2 kV, proud v primární cívce 80 mA, v sekundární cívce 0,02 A. Urči transformační poměr, počet závitů sekundární cívky a vstupní napětí, má-li primární cívka závitů. Transformační poměr transformátoru je 4, sekundární cívka má závitů, vstupní napětí je 500 V. = V = 0,08 A Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 44 – 45.


Stáhnout ppt "Transformátory (Učebnice strana 42 – 44) Akumulátor mobilního telefonu využívá napětí 5 – 7,5 voltů. Přesto ho nabíjíme ze sítě napětím 230 V. To umožňuje."

Podobné prezentace


Reklamy Google