Fyzika a InformatikaTRANSFORMÁTOR a EL.ROZVODNÁ SIEŤ

Digitálny učebný materiál

Vypracoval: Ing. Ján Motešický

Súbor všetkých elektrických vedení určených na prenos a rozvod elektrickej energie sa nazýva el. rozvodná sústava. Rozvodná sústava sa skladá z prenosovej siete a z rozvádzacej siete.

Elektrická rozvodná sústava

Elektrická rozvodná sústava

prenosová sieť

rozvádzacia sieť

Transformátory - sú zariadenia, ktorými sa premieňajú (transformujú) striedavé prúdy a napätia na iné hodnoty napätia a prúdu s rovnakou frekvenciou.

primárna cievka sekundárna cievka

spoločné jadro z ocele

Jednofázový transformátor

Skladá sa z dvoch cievok (primárnej a sekundárnej) naspoločnom uzavretom feromagnetickom jadre z mäkkejocele, ktorá sa ľahko premagnetizuje.

~U1

i

Primárna cievka po pripojení na striedavý zdroj vytváraperiodicky premenné magnetické pole.Jadro sa premagnetizováva a sekundárnou cievkou pre-chádza rovnako premenlivý indukčný tok.

Princíp činnosti transformátora

~U1

Sekundárnou cievkou prechádza premenlivý indukčný tok, na jej závitoch sa indukuje striedavé napätie. Princíp transformátora je založený na elektromagn.indukcii.

~U2

Základná rovnica transformátora

~U1

U1 - efektívne napätie na primárnej cievkeU2 - efektívne napätie na sekundárnej cievke

~U2

tNU

11t

NU

22

~U1 ~U2

1

2

U

U

tN

tN

1

2

1

2

N

N

~U1 ~U2

kN

N

U

U

1

2

1

2

k - transformačný pomer transformátora Pomer napätí na sekundárnej a primárnej cievke jerovnaký ako pomer počtu závitov týchto cievok.

Transformácia nahor:Ak N2 > N1, potom k >1, napätie na sekundárnej cievke

je väčšie ako napätie na primárnej cievke.

Transformácia nadol:Ak N2 < N1, potom k <1, napätie na sekundárnej cievkeje menšie ako napätie na primárnej cievke.

kN

N

U

U

1

2

1

2

V reálnych transformátoroch vznikajú straty pri premene elektrickej energie na vnútornú energiu vinutia cievok a vnútornú energiu jadra transformátora.

Straty vznikajú:- zahrievaním vodičov cievok,- vírivými prúdmi.- periodickým premagnetovávaním jadra.

Účinnosť transformátorov preto býva 90% - 98%.

100.IU

IU

11

22 eta

Využitie jednofázových transformátorov:- v rozhlasových prijímačoch a televízoroch,- v meracích prístrojoch, napájanie mobilov,- na zváranie, pri bodovom osvetlení,- zvončeky a pod.

Využitie trojfázových transformátorov:- zváračky, - zariadenia na vysoký elektrický výkon,- prenosová sústava a pod.

Zdroje: učebnice Fyziky pre stredné školy http://www.fpv.umb.sk/kat/kf/ http.//www.upjs.sk V. Lank, M. Vondra- Fyzika v kocke pre stredné školy P. Tarábek a kol. – Zmaturuj z fyziky Physics Java Applets