30. Váltakozó áram
30. Váltakozó áram
Középszintú fizika érettségi feladatok
https://kemfiz.hu/fizika_kozep_valtakozo-aram.html
Tesztek
1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 19, 20
1. Mi történik, ha a transzformátor primer tekercsén egyenáram folyik?
B – A szekunder tekercsen nem keletkezik feszültség.
Indoklás: A transzformátor csak váltakozó áram esetén működik, mert a feszültség indukcióhoz változó mágneses tér kell. Egyenáram nem hoz létre változást → nincs indukció.
2. Mi adja meg helyesen a transzformátor működését?
B – A primer váltakozó áramának változó mágneses tere feszültséget indukál a szekunderben.
Indoklás: A transzformátor működésének alapja a váltakozó áram → változó mágneses tér → indukált feszültség.
4. Csökkentjük a primer és szekunder menetszámot felére. Hatásos?
C – Nem, mert a menetszámok aránya nem változott.
Indoklás: A transzformálás mértékét N₂/N₁ aránya határozza meg. Ha mindkettőt felezzük, az arány ugyanaz → a feszültség nem változik.
5. Mi történik az effektív áramerősséggel, ha kikapcsoljuk a porszívót?
B – Csökken.
Indoklás: Kevesebb fogyasztó → nagyobb eredő ellenállás → kisebb hálózati áram.
6. Miért alkalmaznak nagyfeszültséget az energia továbbítására?
C – Mert így kisebbek a veszteségek.
Indoklás: Nagy feszültség mellett az áram kisebb, így a vezeték vesztesége I²·R jelentősen csökken.
8. Váltóáramú generátor + jó hatásfokú transzformátor. Mennyi a fogyasztó teljesítménye?
A – Majdnem 2 kW. Indoklás: Ideális transzformátor teljesítményt nem növel, csak feszültséget és áramot alakít → a kimeneti teljesítmény közel azonos a bemenettel.
9. Mekkora a konnektor feszültsége, ha nincs fogyasztó?
B – 230 V.
Indoklás: A hálózati váltófeszültség mindig jelen van, akkor is, ha nincs terhelés.
10. 50 Hz-es transzformátor primerére egyenáramot kapcsolunk. Mi lesz a szekunderen?
A – Nem keletkezik feszültség.
Indoklás: Egyenáram nem hoz létre változó mágneses teret, így nincs indukció.
12. Egy ismeretlen szerkezet csak váltófeszültséggel működtetve világítja meg az izzót. Mi ez?
A – Transzformátor.
Indoklás: A transzformátor csak váltakozó árammal működik, egyenárammal nem.
13. Mekkora egyenfeszültség kell, hogy a főzőlap ugyanúgy 1 kW legyen?
B – 230 V.
Indoklás: A 230 V hálózati váltófeszültség effektív érték, ezért ugyanekkora egyenfeszültség adja ugyanazt a teljesítményt.
14. Egy izzó csak váltakozó feszültséggel világít, egyenfeszültséggel nem. Mi az ismeretlen elem?
A – Kondenzátor.
Indoklás: A kondenzátor egyenáramot nem enged át, váltakozó áramot viszont igen → az izzó csak AC-n világít.
15. A 230 V effektív váltófeszültség maximuma?
B – 325 V.
Indoklás: A csúcsfeszültség:
Umax=Ueff⋅2≈230⋅1,414=325 V19. A 50 Hz-es hálózati áram iránya hányszor változik másodpercenként?
C – 100-szor.
Indoklás: 50 Hz → 50 periódus/s → minden periódusban kétszer változik az irány → 100 irányváltás/s.
20. Ceruzaelemet kapcsolunk a transzformátor primerére. Mekkora feszültség lesz a szekunderen?
D – 0 V.
Indoklás: A ceruzaelem egyenáramot ad → nincs változó mágneses tér → a transzformátor nem működik, a szekunderen nincs feszültség.