32. Elektromos gépek

Váltakozó áram

https://kemfiz.hu/fizika_kozep_valtakozo-aram.html

1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 20, 21 

1. Mi történik, ha a transzformátor primér tekercsén egyenáram folyik?

B – A szekunder tekercsen nem keletkezik feszültség. 

Indoklás: Egyenáram nem hoz létre változó mágneses teret, ezért a szekunderben nem indukálódik feszültség.

2. Melyik leírás adja meg helyesen a transzformátor működését?

B – A primer tekercsben folyó váltakozó áram változó mágneses mezeje feszültséget indukál a szekunderben. 

Indoklás: A transzformátor alapja: váltakozó áram → változó mágneses tér → indukált feszültség.

3. Mi a generátor?

B – Mechanikai munka árán elektromos energiát előállító berendezés. 

Indoklás: A generátor a mozgási energiát alakítja át elektromos energiává.

4. Félére csökkentjük a primer és szekunder menetszámát. Hatásos?

C – Nem, mert a menetszámok aránya nem változott. 

Indoklás: A feszültségátalakítást a N2/N1 arány határozza meg; ha mindkettőt felezzük, az arány ugyanaz marad.

6. Miért alkalmaznak nagyfeszültséget az energia továbbítására?

C – Mert az áram továbbításának veszteségei így kisebbek. 

Indoklás: Nagy feszültség mellett kisebb áram folyik, így a veszteség Pvesz=I2R csökken.

7. Melyik berendezés alkatrésze lehet mágneses térben forgó tekercs?

C – A generátornak. Indoklás: A generátorban forgó tekercsben indukálódik feszültség a mágneses térben.

8. Ideális transzformátor, N1=100, N2=200, bemenő teljesítmény 2 kW. Mennyi a fogyasztó teljesítménye?

A – Majdnem 2 kW (a veszteségek miatt kicsit kisebb). 

Indoklás: Ideális transzformátor teljesítményt nem növel, csak feszültséget és áramot alakít át.

10. 50 Hz-es transzformátor primerén egyenáram folyik. Milyen feszültség keletkezik a szekunderben?

A – Nem keletkezik feszültség a szekunder tekercsben. 

Indoklás: Egyenáram nem változtatja a mágneses teret, így nincs indukció.

11. Mi van a képen látható dobozban a távvezeték alatt?

B – Egy transzformátor, amely a távvezeték szintjéről a háztartások szintjére csökkenti a feszültséget. Indoklás: A nagyfeszültségű vezetékről a lakossági 230 V-ra transzformálás történik.

12. Egy ismeretlen szerkezet egyenfeszültséggel nem, váltófeszültséggel működtetve világítja az izzót. Mi lehet?

A – Transzformátor. 

Indoklás: A transzformátor csak váltakozó árammal működik, egyenárammal nem.

13. Mekkora egyenfeszültség esetén ad le a főzőlap 1 kW-ot, ha 230 V váltófeszültséggel is 1 kW?

B – Éppen 230 V egyenfeszültségnél. 

Indoklás: A 230 V a váltófeszültség effektív értéke, ugyanekkora egyenfeszültség azonos teljesítményt ad.

14. Egy izzó csak váltakozó feszültséggel világít, egyenfeszültséggel nem. Mi az ismeretlen elem sorban?

A – Kondenzátor. 

Indoklás: A kondenzátor egyenáramot nem enged át, váltakozó áramot viszont igen.

15. A hálózati váltófeszültség effektív értéke ~230 V. Mennyi a maximuma?

17. A tarnszformátor és generátot közül melyik alakítja át a  mozgási energiát elektromos energiává?

B – Csak a generátor. 

Indoklás: A transzformátor csak feszültséget/áramot alakít át, a generátor mechanikai munkából hoz létre elektromos energiát.

18. Ideális transzformátor: N1=200, N2=50, szekunderen 100 V. Mekkora a primer feszültség?

C – 400 V. 

Indoklás:

19. A hálózati áram frekvenciája 50 Hz. Hányszor változik másodpercenként az áram iránya?

C – 100-szor. 

Indoklás: 50 periódus/s, minden periódusban kétszer változik az irány → 50⋅2=100.

20. Ceruzaelemet kapcsolunk a transzformátor primerére. Mekkora feszültség mérhető a szekunderen?

D – Gyakorlatilag nem mérhető feszültség (0 V). 

Indoklás: A ceruzaelem egyenáramot ad, így nincs változó mágneses tér → a transzformátor nem működik, a szekunderen nem indukálódik feszültség.

21. Miért használunk magasfeszültségű távvezetékeket, ha életveszélyesek?

B – A magas feszültségű vezetéken kisebb az energiaveszteség.    

Indoklás: Az elektromos energia továbbításakor a veszteség a vezetékben

Vissza