[natuurkunde] transformator en vermogen

Virtue

De primaire spoel van een transformator heeft driemaal meer windingen dan een secundaire spoel. De primaire spoel is verbonden met een wisselspanningsborn en een secundaire spoel met een weerstand dat een vermogen P dissipeert. De wisselspanningsbron en weerstand worden losgemaakt. Welk vermogen dissipeert deze weerstand wanneer hij rechtstreeks met de wisselspanningsbron wordt verbonden?

Je kreeg hierbij verschillende mogelijkheden:

A. P/9

B. P/3

C. P

D. 3P

E. 9P

Ik had 9P aangeduid door de transformatievergelijking en de formule P=I² R maar ik ben nu sterk aan het twijfelen omdat je V er waarschijnlijk voor zorgt dat het vermogen dan constant blijft?

Ik ben beetje verward.

Jan van de Velde

primair is de spanning 3 x zo hoog, bijgevolg zal als de weerstand daar wordt aangesloten de stroomsterkte ook 3 x zo hoog zijn als toen hij secundair zat. Vermogen wordt dus inderdaad 9 x zo hoog.

ik ben nu sterk aan het twijfelen omdat je V er waarschijnlijk voor zorgt dat het vermogen dan constant blijft?

Dus de moeite waard om eens uit te leggen wat je bedoelt met dat "de spanning ervoor zou zorgen dat het vermogen constant blijft". Want dat betekent dat je ergens iets van een trafo niet helemaal doorhebt.

Virtue

Ik dacht dit door de volgende transformatievergelijkingen:

V_s/V_p = N_s/N_p en I_s/I_p = N_p/N_s

En als je daar de V en I van berekent en invult in de formule van je vermogen: P = IV, dan blijft dat vermogen altijd constant.

Hoe komt het dan dat het vermogen wel verandert? Komt dit omdat er ook een weerstand is? of omdat de transformator weggehaald wordt?

Jan van de Velde

ah.

En als je daar de V en I van berekent en invult in de formule van je vermogen: P = IV, dan blijft dat vermogen altijd constant.

Wat je dáármee vaststelt is dat het opgenomen vermogen (primair) altijd gelijk zal zijn aan het geleverde vermogen (secundair)

Je primaire hangt aan een onveranderlijke spanningsbron (bijv het lichtnet)

de secundaire spanning hangt alleen af van de verhouding van de windingen.

Zou je nou bijvoorbeeld in de eerder situatie met 3 x zoveel windingen primair als secundair bijvoorbeeld die weerstand in de secundaire halveren, dan verdubbelt de secundaire stroomsterkte (I² = 4 x zo groot) en halveert de weerstand (R = ½ x zo groot) dus vermogen secundair P_s = I² R wordt 4 x ½ = 2 x zo groot.

P_p = P_s (ideale trafo, in werkelijkheid zal o.a. door wervelstroompjes in de weekijzeren kern een beetje vermogen verloren gaan in de vorm van warmte in de trafo)

dus U_p·I_p = U_s·I_s

I_s werd 2 x zo groot als eerst, U_p kan niet veranderen, dus dat wil zeggen dat in de primaire de stroomsterkte ook zal verdubbelen. (je kunt er lastig 2 x zoveel uithalen als je erin stopt, een trafo is geen energiebron)

Virtue

ah ok, dus het vermogen dat 'overgedragen' wordt, is constant maar dat wil niet zeggen dat dat overal geldt. Ok bedankt! Het is me toch al iets duidelijker!

Jan van de Velde

Nee, het vermogen is niet constant, de verbruiker in de secundaire kring is bepalend voor het vermogen. En omdat er geen wonderbaarlijke vermenigvuldiging van energie kan plaatsvinden zal áltijd gelden dat het opgenomen primaire vermogen gelijk zal zijn met het afgeleverde secundaire vermogen. (verliezen in de trafo daargelaten)

Heel dit trafoverhaal zit overigens voor niks in deze oefening. De vraag had ook kunnen zijn:

Een ohmse weerstand R wordt in serie geschakeld met een spanningsbron met spanning U, en dissipeert dan een vermogen P.

Wat wordt het gedissipeerde vermogen indien dezelfde weerstand aan een spanningsbron met spanning 3U wordt geschakeld?

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] transformator en vermogen

transformator en vermogen

Re: transformator en vermogen

Re: transformator en vermogen

Re: transformator en vermogen

Re: transformator en vermogen

Re: transformator en vermogen