Základní škola Zlín, Nová cesta 268, příspěvková organizace Vzdělávací oblast Člověk a příroda Vzdělávací obor Fyzika 9 Tematický okruh Elektrodynamika Téma Transformátory Název VY_32_INOVACE_17_27_transformatory Určení 9. ročník Autor Mgr. Tomáš Bobál Vytvořeno Říjen 2012 Anotace Určeno pro výuku a domácí přípravu žáků. Žák je seznámen s činností transformátoru.

Transformátory Transformátor je zařízení umožňující měnit velikost střídavého napětí. Obvykle se skládá z feromagnetického jádra a několika cívek.

Transformátory Model transformátoru: Obě cívky jsou na společném jádře Primární cívka s počtem závitů N1 Sekundární cívka s počtem závitů N2 Vstupní napětí U1 Výstupní napětí U2

Transformátory Činnost transformátoru je založena na elektromagnetické indukci. Střídavý proud který protéká primární cívkou vytvoří magnetické pole, které se neustále mění. Díky neustále se měnícímu magnetickému poli vzniká v sekundární cívce elektrický proud. Pozor, na stejnosměrný proud transformátor nebude fungovat! Vyzkoušej na simulaci, po spuštění přepni na kartu transformátor a navol střídavé napětí.

Rovnice pro transformátor Transformátory To, zda transformátor bude napětí zvyšovat nebo snižovat, závisí na počtu závitů na cívkách. Pokud je např. počet závitů na sekundární cívce 2krát větší, napětí se také 2krát zvětší. V jakém poměru je počet závitů na cívkách, v takovém poměru je i napětí. U2 U1 N1 N2 Rovnice pro transformátor

Transformátory Příroda nám ale nedá nikdy nic zadarmo. Pokud pomocí transformátoru napětí na sekundární cívce např. 5krát zvětšíme, proud protékající sekundární cívkou se nám přesně tolikrát zmenší . I2 I1 N2 U1 N1 U2

Transformátory Podíl počtu závitů na cívkách se nazývá transformační poměr (p). N1 N2 U1 U2 Je-li p > 1, napětí se zvyšuje, mluvíme o transformaci nahoru. Např.: Je-li p < 1, napětí se snižuje, mluvíme o transformaci dolů. Např.:

Transformátory Příklad 1: Kolik závitů musí mít sekundární cívka transformátoru, jestliže napětí 10 V chceme změnit na 230 V a primární cívka má 200 závitů? Řešení výpočtem: U1 = 10 V U2 = 230 V N1 = 200 N2 = ? Řešení úvahou: Napětí se zvětšilo 23krát Počet závitů bude také 23krát větší N2 = 200 . 23 = 4600 závitů Odpověď: Sekundární cívka musí mít 4600 závitů.

Transformátory Příklad 2: Doplňte do tabulky chybějící údaje U1 U2 N1 80 10 40 200 50 400 220 600 300 22 20 100 110 40

Transformátory Ukázky transformátorů:

Transformátory Použité zdroje: RAUNER, Karel, Václav HAVEL a Miroslav RANDA. NAKLADATELSTVÍ FRAUS. Fyzika 9: učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. 1. vydání. Plzeň: Fraus, 2007. ISBN 978-80-7238-617-8.