3 řešené příklady s transformátory

Pro správné pochopení si připomeňme, že primární cívka je vstupní cívka transformátoru. Je to ta část transformátoru, do které je přiváděno vstupní střídavé napětí. V ní se díky střídavému proudu vytváří střídavé magnetické pole, které se následně indukuje ve sekundární cívce, kde je napětí přizpůsobeno (zvýšeno nebo sníženo) podle potřeby.

Primár – vstup
Sekundár – výstup

1) Transformátor ke zvýšení napětí

Elektrická síť používá transformátor ke zvýšení napětí z 230 V na 11 kV pro přenos energie na dlouhou vzdálenost. Primární cívka má 500 závitů. Kolik závitů má sekundární cívka?

Pro výpočet závitů sekundární cívky vycházíme z toho, že musí být stejný jako poměr napětí.

    \[ \frac{U_1}{U_2} = \frac{N_1}{N_2} = \frac{230\,V}{11\,000\,V} = \frac{500}{N_2}    \]

    \[ N_2 = \frac{500 \cdot 11\,000}{230} = 23\,913    \]

Počet závitů sekundární cívky N2 = 23 913

2) Transformátor ke snížení napětí

Transformátor snižuje napětí z 240 V na 5 V. Sekundární cívka má 40 závitů. Kolik závitů má primární cívka?

    \[ \frac{U_1}{U_2} = \frac{N_1}{N_2} = \frac{240}{5} = \frac{N_1}{100} \]

    \[ N_1 = \frac{240 \cdot 40}{5} = 1\,920 \]

Sekundární cívka (N2) má 1 920 závitů

3) Přenos výkonu s minimálními ztrátami

Transformátor přenáší výkon 50 kW. Na primární straně je napětí 230 V, na sekundární straně 11 kV. Jaký je proud na primární a sekundární straně?

Výpočet proudu. Výkon je dán vztahem:

    \[ P = U \cdot I \]

Primární proud

    \[ I_1 = \frac{P}{U_1} = \frac{50\,000}{230} \approx 217,39\,\mathrm{A} \\ \]

Sekundární proud

    \[ I_2 = \frac{P}{U_2} = \frac{50\,000}{11\,000} \approx 4,55\,\mathrm{A} \\ \]

Proud na primární straně (na vstupu) je I1 ≈ 217,39 A.
Proud na sekundární straně (na výstupu) I2 ≈ 4,55 A.

One thought on “3 řešené příklady s transformátory

Napsat komentář