PRAKTICKÉ  CVIČENIE  Z FYZIKY                                Gymnázium Partizánske

 

˘
 

6. OVERENIE CINNOSTI TRANSFORMÁTORA
 

Vypracoval :                                                                                            Školský rok :

Dátum   :                                                                                                   Ročník :  3.

Trieda   :                                                                                                    

 

_______________________________________________________________________________________

 

 

 Teoretický úvod : 

 
 
Pre transformátor platí transformačná rovnica

                                                     

Táto rovnica však presne platí iba pre ideálny transformátor, t.j. taký v ktorom by nevznikali žiadne straty a ktorého účinnosť by sa rovnala 1. V skutočnom transformátore vznikajú straty rozličného druhu :

1. straty spôsobené premenou elektrickej energie na teplo v primárnom a sekundárnom vinutí

   transformátora. Veľkosť týchto strát závisí od odporu vinutia a druhej mocniny prúdu, ktorý

   vinutím prechádza.

2. straty spôsobené periodickou magnetizáciou jadra transformátora - straty v oceli.

Straty môžeme vyjadriť vo forme stratového výkonu

                                          

kde R1 ,R2  je odpor primárneho a sekundárneho vinutia,

       I1 ,I2  sú elektrické prúdy v primárnom a sekundárnom vinutí,

       Poc  sú straty v oceli.

Výkon P2 v sekundárnom obvode sa rovná príkonu P1 zmenšenému o stratový výkon

                                          P2 = P1 - Ps
 
a účinnosť transformátora je potom vyjadrená vzťahom

                                        

 

Pomôcky : rozkladný transformátor - cievky 200 a 400 závitov, zdroj napätia PZN 240,  reos-

                   tat 250 W/ 2A, ampérmeter, voltmeter, spojovacie vodiče.

 

Úloha č.1 : Overte základnú funkciu transformátora.

 

Postup : 1. Zostavte elektrický obvod podľa schémy zapojenia číslo 1.

               2. Na reostate nastavte najväčšiu hodnotu odporu a  otvárajte   jadro  transformátora.

                   Pozorujte zmeny prúdu a napätia v primárnom a sekundárnom obvode.

               3. Uzavrite jadro transformátora a reostatom postupne zväčšujte  prúd  v primárnom

                   vinutí transformátora. Sledujte zmeny napätia.

Schéma zapojenia elektrického obvodu číslo 1.

                                           

 

Úloha č.2 :  Určte transformačný pomer transformátora.

 

Postup : 1. Zostavte elektrický obvod podľa schémy zapojenia číslo 2.

               2. Poteciometrom postupne meňte primárne napätie a  pri  každom  nastavení  poten-

                   ciometra odmerajte napätie na svorkách primárnej a sekundárnej cievky.  Meranie

                   opakujte 5 krát.

Schéma zapojenia elektrického obvodu číslo 2.

                                        

            

 

Úloha č.3 : Určte účinnosť transformácie striedavého prúdu.

                     

Postup : 1. Zostavte elektrický obvod podľa schémy zapojenia číslo 3.

               2. Nastavte odpor reostatu na najväčšiu hodnotu.

               3. Odmerajte elektrické napätia a prúd v primárnej aj v sekundárnej časti obvodu.

               4. Meranie opakujte 5 krát, vždy pri menšej hodnote odporu reostatu.

Schéma zapojenia elektrického obvodu číslo 3 .

                                        

 

Otázky :

1. Vysvetlite pozorované zmeny elektrického napätia a prúdu v úlohe číslo 1.

2. Určte transformačný  pomer transformátora z pomeru napätí na  sekundárnej  a  pri-

    márnej cievke transformátora. Porovnajte ho s hodnotou určenou  na  základe  počtu

    závitov cievok.

3. Určte účinnosť transformácie striedavého prúdu pri  rôznom  zaťažení  transformáto-

    ra. Prečo sa účinnosť transformátora so zvyšujúcim zaťažením znižuje ?

4. Zostrojte graf závislosti účinnosti od príkonu transformátora.

5. Prečo je účinnosť rozkladného transformátora menšia ako účinnosť transformátorov

    používaných v technickej praxi ?