Решение задач: Трансформаторы. Задачи по электрическим машинам

Трансформаторы - это устройства, которые применяются для изменения напряжения переменного тока. Они широко используются в электроэнергетике для передачи и распределения электроэнергии. Трансформаторы состоят из двух обмоток - первичной и вторичной, которые обычно располагаются на одном магнитном сердечнике. Основной принцип работы трансформатора основан на электромагнитной индукции: изменение магнитного потока в одной обмотке индуцирует электрическое напряжение в другой.

Задача 1: Найти коэффициент трансформации трансформатора, если число витков в первичной обмотке составляет 200, а во вторичной - 1000. Коэффициент трансформации равен отношению числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки, то есть K = N2/N1 = 1000/200 = 5.

Задача 2: Определить напряжение на выходе трансформатора, если на его входе подано напряжение 220 В и коэффициент трансформации равен 10. Для нахождения напряжения на выходе трансформатора необходимо умножить входное напряжение на коэффициент трансформации: U2 = U1 * K = 220 В * 10 = 2200 В.

Задача 3: Рассчитать мощность трансформатора, если на его входе подается ток силой 5 А и напряжение 110 В, а на выходе получается ток силой 50 А и напряжение 2200 В. Мощность на входе трансформатора равна P1 = U1 * I1 = 110 В * 5 А = 550 Вт, а мощность на выходе P2 = U2 * I2 = 2200 В * 50 А = 110 000 Вт. Таким образом, коэффициент полезного действия трансформатора будет равен отношению мощности на выходе к мощности на входе: η = P2 / P1 = 110 000 Вт / 550 Вт = 200.

Задача 4: Определить пусковой ток трансформатора, если его мощность составляет 100 кВА, а напряжение на входе 220 В. Пусковой ток трансформатора можно рассчитать по формуле: Iп = P / (U * √3), где P - мощность трансформатора, U - напряжение на входе. Подставив значения в формулу, получим: Iп = 100 000 Вт / (220 В * √3) ≈ 271,6 А.