Fysik

Hjælp til transformersætningen

12. november 2015 af Tobias3 (Slettet) - Niveau: 9. klasse

Hej derude.

Jeg har lidt problemer med en opgave i fysik/kemi der hedder ''Transformersætningen, stil den op og forklar den evt. med eksempler''. Jeg kunne godt bruge noget hjælp til hvad transformersætningen er. Jeg har hørt lidt om     U(p) * I(p) = U(s)* I(s)   altså   Volt(p) *Amp(p) = Volt(s) * Amp(s).

Tak på forhånd :)


Brugbart svar (0)

Svar #1
12. november 2015 af mathon

Du skal se det i lyset af el-energitransport over store afstande.
Det gælder om at minimere effekttabet P_{tab}=R\cdot I^2.
Når ledningernes dimensioner er valgt, har de en vis modstand R,
som man ikke kan ændre. Eneste mulighed er at mindske strømstyrken I.
Dette gøres ved at transformere dvs omforme størrelserne U og I.
Effekten U\cdot I er den samme, hvis produktet er konstant.
Gøres strømstyrken n gange mindre, skal spændingen blot være  gange større.
Det er netop, hvad der sker ved transformation:

                            U_s\cdot I_s=U_p\cdot I_p

                            \frac{I_s}{I_p}=\frac{U_p}{U_s}          strømstyrken og spændingen er omvendt proportionale.

Går strømstyrken n gange ned, går sændingen n op.

Betegnelsen burde så være lavstøm, men der er mere fynd i HØJSPÆNDING.

Forståelsen kræver lavstrøm, men betegnelsen er højspænding.


Svar #2
12. november 2015 af Tobias3 (Slettet)

Okay super! Tror jeg har forstået det nu ;)

Tak!


Brugbart svar (0)

Svar #3
12. november 2015 af Eksperimentalfysikeren

For en ideel transformator gælder den ligning, du har skrevet i spørgsmålet: U(p) * I(p) = U(s)* I(s)

Den beskriver, at energien er bevaret ved transformationen. I praksis vil der altid være tab i transformatoren, men det skal du ikke gøre rede for i 9.klasse.

Derimod skal du vide, at U(s)/U(p) = N(s)/N(p), hvor N står for vindingstallene i de to spoler. Når magnetfeltet gennem spolerne varierer, vil den spænding, der induseres i hver vinding være den samme, så jo flere vindinger des større spænding. Da der regnes med en tabsfri transformator, gælder der P(s) = P(p), hvor P er effekten:

P = I * U.

Deraf finder du at I(s)/I(p) = N(p)/N(s).

Som eksempler kan du tage forsøgsopstillinger med spoler med 200, 400 og 800 vindinger og spændinger på 6 V og 12 V.

Du kan også tage et eksempel med en transformator 230V til18V til modelbane. Den har 4 vindinger pr V og kan levere 2,5A til toget. Beregn vindingstal og primærstrøm ved maksimal sekundærstrøm.

Nævn også de store transformatorer i fordelingsnettet med spændinger på 10kV og højere.


Brugbart svar (0)

Svar #4
12. november 2015 af mathon

Nyttig effekt
er
                    Produceret effekt minus effekttab

                    P_{forbruger}=U\cdot I-R\cdot I^2.

Et fysiklokaleforsøg kan illustrere dette. Du må forestille dig en ideal - dvs tabsfri -  transformer

Sendes 220\; V\! \! \sim gennem 2 ledere, hvor der i hver er indskudt 5\, \Omega \, 's modstande, er den samlede modstand 10\, \Omega . Hvis strømstyrken er  I=10\, A
har du:

                    P_{forbruger}=(220\, V\cdot (10\, A)-(10\, \OmegaR)\cdot (10\, A)^2=1200\, W.

Sættes spændingen 10 gange op og dermed strømstyrken 10 gange ned,
har du:
                    P_{forbruger}=(2200\, V\cdot (1\, A)-(10\; \Omega )\cdot (1\, A)^2=2190\, W.


Da det er 9. klasse, er det lidt tidligt at tage jerntabet med, hvorfor det er udeladt.
     


Brugbart svar (0)

Svar #5
12. november 2015 af Eksperimentalfysikeren

#4 så glemmer du jerntabet.

Da det er 9. klasse, er det lidt tidligt at tage tabet med.


Skriv et svar til: Hjælp til transformersætningen

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.