DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL zpracovaný v rámci projektu Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/34.0807 Název projektu: EU peníze středním školám Gymnázium a Střední odborná škola, Podbořany, příspěvková organizace Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Sada: Elektřina a magnetismus Ověření ve výuce Třída: Septima Datum: 17. 10. 2012 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Jiří Truhlář. Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz; ISSN 1802-4785. Provozuje Národní ústav pro vzdělávání, školské poradenské zařízení a zařízení pro další vzdělávání pedagogických pracovníků (NÚV).

TÉMA: transformátor PŘEDMĚT: fyzika KLÍČOVÁ SLOVA: transformátor, cívka, napětí JMÉNO AUTORA: Ing. Jiří Truhlář

Metodický pokyn: - určeno pro výuku fyziky na SŠ (dle zařazení v ŠVP) - zahrnuje: 1. výklad učiva 2. cvičení – příklady 3. obrazová část

Transformátor

Transformátor je důležitou součástí přenosové soustavy energetiky Transformátor je důležitou součástí přenosové soustavy energetiky. Skládá se z uzavřeného ocelového jádra, z primárního a sekundárního vinutí. Pro činnost transformátoru platí vztah: U1 primární střídavé napětí U2 sekundární střídavé napětí N1 počet závitů primární cívky N2 počet závitů sekundární cívky I1 primární střídavý proud I2 sekundární střídavý proud k je transformační poměr

Transformátory jsou zařízení, jimiž se přeměňují střídavé proudy a napětí na jiné hodnoty napětí a proudu se stejnou frekvencí.

Otázky 1) Primární cívka jednofázového transformátoru má 880 závitů, sekundární cívka 2400 závitů. Jaké napětí bude na sekundární cívce, když primární cívku připojíme ke střídavému napětí 220 V? 2) Sekundární cívkou transformátoru prochází proud 200 mA a je na ní napětí 8 V. Primární cívka je připojena ke střídavému napětí 220 V. Jaký proud prochází primární cívkou?

Nápověda 1) N1 = 880 z, N2 = 2 400 z, U1 = 220 V; U2 = ?                                                         2) I2 = 200 mA = 0,2 A, U2 = 8 V, U1 = 220 V; I1 = ?                                                                           

Otázky 3) Na primárním vinutí transformátoru je napětí 4 kV a vinutím prochází proud 2,0 A. Na sekundární cívku transformátoru je připojen elektromotor, který pracuje s účiníkem 0,82 při napětí 230 V. Jaký proud odebírá elektromotor z transformátoru? Jaký je příkon elektromotoru? 4) Jaký proud odebírá z elektrické sítě jednofázový elektromotor, který při napětí 230 V a účiníku 0,80 pracuje s výkonem 6,0 kW, jestliže jeho účinnost je 83 %?

4) U= 230 V, cos φ = 0,80, P = 6,0 kW = 6,0 × 103 W, η = 0,83; I = ? Nápověda 3) U1 = 4 kV = 4 × 103 V, I1 = 2,0 A, cos φ= 0,82 U2 = 230 V; I2 = ?, P2 = ? 4) U= 230 V, cos φ = 0,80, P = 6,0 kW = 6,0 × 103 W, η = 0,83; I = ?

V reálných transformátorech vznikají ztráty při přeměně elektrické energie na vnitřní energii vinutí cívek a vnitřní energii jádra transformátoru. Ztráty vznikají: - zahříváním vodičů cívek, - vířivými proudy, - periodickým přemagnetováním jádra. Účinnost transformátorů proto bývá 90–98%.

Obr. 1 Transformátor

Obr. 2 Transformátor (ABB)

obr. 3 Transformátor

ZDROJE: Obr. 1: ŠJů. [cit. 2012-04-01]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:P%C5%99%C3%ADchovice,_trafo_u_zat%C3%A1%C4%8Dky.jpg> Obr. 2: Johann H. Addicks. [cit. 2012-04-01]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Transformator_(ABB)_in_Umspannwerk_-_DSCF0998.JPG> Obr. 3: Janka. [cit. 2012-04-01]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Trafo_1b.svg>