Fizika 05.07.

A transzformátor

Emlékeztető kérdések:

Mi a feltétele az elektromágnes létrejöttének?

Mitől függ az indukált feszültség?

Milyen az indukált áram iránya?

Milyen áramot nevezünk váltakozó áramnak?

1. Működési elve: elektromágneses indukció alapján. Olyan berendezés, amely hálózatra kötve a váltakozó áram tulajdonságait megváltoztatja, átalakítja. (feszültségét, áramerősségét). A szekunder tekercs áramforrásként használható.

2. Részei:

• primer tekercs - erre kötjük az áramot
• szekunder tekercs- átalakítja az áramot
• közös vasmag - összekapcsolja a két tekercset

https://learningapps.org/2122513

3. Feltranszformálás, letranszformálás:

feltranszformálás- a szekunder tekercs menetszámát növeljük, ahányszorosa a primer tekercs menetszámának, annyiszorosára nő a feszültség.(pl. ha 4-szerese a szekunder tekercs menetszáma a primer tekercs menetszámának akkor a keletkezett feszültség is az eredeti feszültség 4-szerese lesz)

letranszformálás- a szekunder tekercs menetszámát csökkentjük, ahányad része a primer tekercs menetszámának annyira csökken le a feszültség is. 

4. Jelölések:

• Np- primer tekercs menetszáma
• Nsz- szekunder tekercs menetszáma
• Up- primer tekercs feszültsége
• Usz- szekunder tekercs feszültsége
• Pp-primer tekercs teljesítménye
• Psz- szekunder tekercs teljesítménye

5. Összefüggések:

Nsz/Np = Usz/Up

Engergiamegmaradás: Pp=Psz 

azaz  Up*Ip=Usz*Isz

6. Számoljunk!

A lakásokban a csengő 8 V feszültségről működik, ugyanakkor hálózati feszültségre van kötve. A feszültség átalakítását a csengőtranszformátor, vagy más néven csengőreduktor végzi. Mekkora legyen a primer tekercs menetszáma, ha a szekunder tekercs 130-as menetű?

U_p = 230 V

U_sz = 8 V

N_sz = 130

N_p = ?

-----------------------------

𝑁𝑝/𝑁𝑠𝑧=𝑈𝑝/𝑈𝑠𝑧→𝑁𝑝=𝑈𝑝/𝑈𝑠𝑧⋅𝑁𝑠𝑧=230𝑉/8𝑉⋅130=3737,5

Itt letranszformálás történik. A primer tekercs menetszáma a csengőreduktorban 3737,5.

Megoldhatjuk következtetéssel is!

                : 28,75

U_p = 230 V  →  U_sz = 8 V

                : 28,75

N_p =            →    N_sz = 130

N_p = 130 · 28,75 = 3737,5

7. Videók:

https://www.youtube.com/watch?v=IZFsGaHpCuc

https://www.youtube.com/watch?v=3723RWcFiPY

8. Érdekességek

A zárt vasmagú transzformátor megalkotói – Déri Miksa (1854–1938), Bláthy Ottó Titusz (1860–1939) és Zipernowsky Károly (1853–1942) – a Ganz-gyár mérnökei voltak. Szabadalmukat 1885-ben mutatták be.

A gyakorlatban nagyon sok készülékben alkalmaznak transzformátort.

Letranszformálják a hálózati 230 V feszültséget a rá­dió­ban, a számítógépben, az akkumulátortöltőben.

Biztonsági okokból az elektromos játékokban, fodrászati eszközökben, úszómedencék világításánál a törpefeszültség a megengedett.

A feszültséget 42 V-ig törpefeszültségnek, 43–250 V-ig kisfeszültségnek, 250 V felett nagyfeszültségnek nevezzük

Házi feladatok (csorbalaszlo1962@gmail.com)

1. A transzformátorban a primer és szekunder tekercsek menetszámainak aránya 1 : 10.
1. Hogyan változik a szekunder feszültség a primer feszültséghez képest?
2. Mekkora lesz a szekunder feszültség, ha a primer feszültség értéke 6 V?
3. Mekkora primer feszültség esetén lesz a szekunder feszültség 500 V?
2. Az autóhoz használt akkumulátortöltő a 230 V hálózati feszültséget 12 V-ra transzformálja és egyenirányítja. Mekkora a primer és szekunder tekercsek aránya a készülékben?
3. Fel lehet-e transzformálni a zsebtelep feszültségét?
4. A különböző vasúttársaságok vagy államok a vasúti közlekedés villamosítását eltérő módon fejlesztették ki. A térképen a főbb rendszereket látod. Járj utána mit jelent az „AC” „DC” jelölés! Hazánkban mekkora és milyen feszültségről működnek a villamosvonalak? Járj utána, hogy a nemzetközi vonalakon hogyan oldják meg az eltérő feszültség miatt adódó problémát!

Teams óra: 05.07. 10:00