Základní škola a Mateřská škola Bílá Třemešná, okres Trutnov Škola pro 21. století Autor: Mgr. Petr Tomek Datum/období: podzim 2013 Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.3315 Téma sady: Elektrický proud Název: VY_32_INOVACE_Transformátory

Transformátory

Části transformátoru Primární cívka Sekundární cívka Společné jádro Obr. 1 Primární cívka Sekundární cívka Společné jádro

Druhy transformátorů Obr. 4 Obr. 3 Obr. 2 Obr. 5

Popis činnosti transformátoru Primární cívka slouží k převodu elektrické energie na magnetickou. Procházejícím proudem se vytváří magnetické pole v jádře cívky. V sekundární cívce se díky změnám magnetického pole v jádře indukuje elektrické napětí (podle Faradayova zákona elektromagnetické indukce). (transformátor pracuje jen na střídavý nebo pulsující proud, protože u stejnosměrného proudu se nemění magnetické pole)

Rovnice transformátoru 𝑈 2 𝑈 1 = 𝑁 2 𝑁 1 indukované napětí se zvýší nebo sníží přímo úměrně počtu závitů primární a sekundární cívky 𝐼 2 𝐼 1 = 𝑁 1 𝑁 2 indukovaný proud se zvýší nebo sníží nepřímo úměrně počtu závitů primární a sekundární cívky Pokud se zvýší napětí, sníží se proud a naopak ( 𝑈 1 ∙ 𝐼 1 = 𝑈 2 ∙ 𝐼 2 )

Transformační poměr 𝑁 2 𝑁 1 = transformační poměr Transformace nahoru (napětí se zvýší) 𝑁 2 𝑁 1 > 1 (sekundární cívka má víc závitů než primární) Transformace dolů (napětí se sníží) 𝑁 2 𝑁 1 < 1 (sekundární cívka má méně závitů než primární)

Energetická přenosová soustava Obr. 6 Při přenášení elektrické energie na větší vzdálenosti transformujeme napětí na hodnoty 400 kV, 220 kV a 110 kV (tzv. velmi vysoké napětí – VVN) protože se proudy zmenší a tím se zmenší tepelné ztráty energie Obr. 7

Druhy transformátorů energetické - změna napětí pro přenos elektrické energie v rozvodných sítích, určené pro velké výkony Napájecí zdroje - pro drobné elektrické spotřebiče (transformace dolů) svařovací - snižování napětí pro svařování kovů elektrickým obloukem pecové - pro napájení obloukových a odporových pecí pro tavení kovů měničové - pro napájení polovodičových měničů, které přeměňují stejnosměrný proud na proud střídavý Induktory a zapalovací cívky - pro získání vysokého napětí (přeskočí jiskra) oddělovací - galvanické oddělení elektrických obvodů pro zvýšení bezpečnosti

Příklady použití transformátorů Elektrický oblouk Tavení hřebíku Teslův transformátor

Příklady Primární cívka s 200 závity je připojena ke zdroji střídavého napětí 10 V a prochází jí proud 2 A. Sekundární cívka má 1000 závitů. Jaké napětí naměříme na sekundární cívce a jaký bude po připojení spotřebiče proud procházející sekundární cívkou? 50 V; 0,4 A Na primární cívce s 1200 závity jsme naměřili napětí 20 V, na sekundární cívce jsme naměřili napětí 10 V. Kolik má sekundární cívka závitů? 600 závitů

Co jsme se dozvěděli? Co je transformátor Jak pracuje transformátor Co je transformační poměr Jak se přenáší elektrická energie na velké vzdálenosti Kde se transformátory používají

Závěrečné opakování Následující test se skládá z 5 uzavřených otázek Každá otázka nabízí 3 možné odpovědi Právě jedna odpověď je správná Jestli jste odpověděli správně se dozvíte po kliknutí na odpověď Hodně štěstí …

Když k sobě přiblížíme desky kondenzátoru, jeho kapacita se: zmenší nezmění zvětší

Kondenzátor, který má větší plochu desek, má kapacitu oproti kondenzátoru s menšími deskami: stejnou

Kapacitu 0,000 000 025 F zapíšeme jako: 25 mF 25 pF 25 nF

Stejnosměrný proud kondenzátorem: neprochází prochází nelze říct, záleží na kapacitě kondenzátoru

Stejnosměrný proud cívkou: neprochází prochází nelze říct, záleží na indukčnosti cívky

Použité zdroje 1 Použitá literatura: RAUNER, Karel; HAVEL, Václav; RANDA, Miroslav. Fyzika 9 učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň: Fraus, 2007, ISBN 978-80-7238-617-8. RAUNER, Karel; HAVEL, Václav; RANDA, Miroslav. Fyzika 9 pracovní sešit pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň: Fraus, 2007, ISBN 978-80-7238-619-2. Jiné zdroje: Obr. 1 –http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/06/Transformator-1-1.png Obr. 2 – http://www.sved.cz/eshop/transformatory-bezpecnostni-shop/transformator-bjn-100-230-12v.html Obr. 3 – http://4998.cz.all.biz/transformator-jednofazovy-vykonovy-10-5-300-kva-g25912#!prettyPhoto/0/ Obr. 4 – http://elektro.hyperinzerce.cz/sitove-zdroje-menice/inzerat/4748302-transformator-vysokeho-napeti-400-kva-nabidka-znojmo/#.Uo5G4SfFJI4 Obr. 5 – http://www.alza.cz/lenovo-napajeci-ac-adapter-d57426.htm

Použité zdroje 2 Jiné zdroje: Obr. 6 – http://www.cez.cz/edee/content/microsites/elektrina/4-4.htm Obr. 7 – http://www.cez.cz/edee/content/microsites/elektrina/zaj9.htm Obr. 8, 9 – AUTOR NEUVEDEN. lucy.troja.mff.cuni.cz [online]. [cit. 17.11.2013]. Dostupný na WWW: http://lucy.troja.mff.cuni.cz/~tichy/elektross/el_pole/elstat.html Obr. 10 – AUTOR NEUVEDEN. elektronika.host22.com [online]. [cit. 17.11.2013]. Dostupný na WWW: http://elektronika.host22.com/test/articles.php?article_id=4 Obr. 11 – AUTOR NEUVEDEN. dpkelectrosales.com [online]. [cit. 17.11.2013]. Dostupný na WWW: http://www.dpkelectrosales.com/ctr_intro.htm Obr. 12, 13 – AUTOR NEUVEDEN. fyzika.okhelp.cz [online]. [cit. 17.11.2013]. Dostupný na WWW: http://fyzika.okhelp.cz/elektrotechnicke-znacky/civka-vinuti.php Obr. 14, 15 – AUTOR NEUVEDEN. fyzika.okhelp.cz [online]. [cit. 17.11.2013]. Dostupný na WWW: http://fyzika.okhelp.cz/elektrotechnicke-znacky/civka-s-zeleznym-jadrem-tlumivka.php Obr. 16 – AUTOR NEUVEDEN. ziby.euweb.cz [online]. [cit. 17.11.2013]. Dostupný na WWW: http://ziby.euweb.cz/elektronika/teorie/ucebice-elektro.htm#2.2.3._C%C3%ADvky_%28Induktory%29 Obr. 17 – AUTOR NEUVEDEN. cs.wikibooks.org [online]. [cit. 17.11.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikibooks.org/wiki/Soubor:Electronic_component_inductors.jpg Obr. 18 – AUTOR NEUVEDEN. ame.cz [online]. [cit. 17.11.2013]. Dostupný na WWW: http://www.ame.cz/HR184360-E-W-civka-15mH-AT4043-60-30002031-30032668-_d164677_10699.aspx www.office.microsoft.com