Natuurkunde Opgaven/Ideale transformator

Opgaven

Voor uitleg over deze pagina: klik op "uitklappen" rechts in dit kader.

Op onderstaande pagina zijn alleen de vragen zichtbaar in een kader op een afwijkende ondergrond. Binnen het kader is rechts een knop zichtbaar: "Uitklappen", vergelijkbaar met de knop om deze tekst te openen. Door op deze knop te klikken wordt het antwoord van de betreffende vraag zichtbaar.
Vaak, maar niet altijd is er ook een uitwerking bij de vraag aanwezig. Deze blijft bij het openen van het antwoord nog onzichtbaar, maar opnieuw is, als een uitwerking beschikbaar is, een knop "Uitklappen" aanwezig om de uitwerking zichtbaar te maken. Ontbreekt bij het antwoord de knop "Uitklappen", dan is geen uitwerking bij de vraag beschikbaar.

Indien gewenst kunnen antwoord en uitwerking ook weer onzichtbaar gemaakt worden door op de zelfde plek als waar de knop "Uitklappen" aanwezig was op de knop "Inklappen" te klikken.

De ideale transformator

Voor een ideale transformator geldt:

${\ce {{\frac {V_{secundair}}{V_{primair}}}\ = \ {\frac {n_{secundair}}{n_{primair}}}}}$		${\ce {{\frac {A_{primair}}{A_{secundair}}}\ = \ {\frac {n_{secundair}}{n_{primair}}}}}$		${\ce {V_{primair}.A_{primair}\ =\ V_{secundair}.A_{secundair}}}$

1. Een transformator heeft 2000 primaire windingen en 50 secundaire. De primaire spanning is 230 Volt. Bereken de secundaire spanning. U_secundair = 5,75 Volt ${\ce {{\frac {V_{secundair}}{V_{primair}}}\ = \ {\frac {n_{secundair}}{n_{primair}}}}}$ ${\ce {{\frac {V_{secundair}}{230}}\ =\ {\frac {50}{2000}}\ \Longrightarrow }}$ ${\ce {\Longrightarrow \ V_{secundair}\ =\ {\frac {50.230}{2000}}\ \Longrightarrow }}$ ${\ce {\Longrightarrow \ V_{secundair}\ =5,75Volt}}$	2. Een transformator heeft 1·10⁴ primaire windingen en 4·10⁶ secundaire windingen. De secundaire spanning is 100 kV. Bereken de primaire spanning. U_primair = 250 Volt ${\ce {{\frac {V_{secundair}}{V_{primair}}}\ = \ {\frac {n_{secundair}}{n_{primair}}}}}$ ${\ce {{\frac {1.10^{5}}{V_{primair}}}\ = \ {\frac {4.10^{6}}{1.10^{4}}}}}$ ${\ce {{\frac {V_{primair}}{1.10^{5}}}\ = \ {\frac {1.10^{4}}{4.10^{6}}}}}$ ${\ce {V_{primair}\ =\ {\frac {(1.10^{4})\times (1.10^{5})}{4.10^{6}}}}}$ ${\ce {V_{primair}\ =250\ Volt}}$	3. De primaire spanning voor een transformator is 380 Volt, de secundaire spanning bedraagt 2.50 Volt. Het aantal secundaire windingen is 4000. Hoeveel primaire windingen zijn er nodig? n_primair = 6,08·10⁵ windingen ${\ce {{\frac {V_{secundair}}{V_{primair}}}\ = \ {\frac {n_{secundair}}{n_{primair}}}}}$ ${\ce {{\frac {2,50}{380}}\ = \ {\frac {4000}{n_{primair}}}}}$ ${\ce {{\frac {4000}{n_{primair}}}\ = \ {\frac {2,50}{380}}}}$ ${\ce {{\frac {n_{primair}}{4000}}\ = \ {\frac {380}{2,50}}}}$ ${\ce {n_{primair}\ =\ {\frac {380\times 4000}{2,50}}\ =\ 6,08.10^{5}}}$	4. Een transformator levert 42,0 Volt en wordt gevoed met een spanning van 235 Volt. De travo heeft 10000 primaire windingen. Hoeveel secundaire windingen zijn in deze travo aanwezig? 1,79·10³ windingen ${\ce {{\frac {V_{secundair}}{V_{primair}}}\ = \ {\frac {n_{secundair}}{n_{primair}}}}}$ ${\ce {{\frac {42,0}{235}}\ = \ {\frac {n_{secundair}}{10000}}}}$
5. Een transformator heeft 2,50·10⁵ primaire windingen en 4,50·10² secundaire windingen. De secundaire spanning is 100 Volt. Bereken de primaire spanning. U_primair = 55,6 kVolt Zie opgave 2.	6. De primaire spanning voor een transformator is 128 Volt, de secundaire spanning bedraagt 12.5 Volt. Het aantal secundaire windingen is 800. Hoeveel primaire windingen zijn er nodig? n_primair = 8,19·10³ Zie opgave 3.	7. Een transformator heeft 5,00·10⁴ primaire windingen en 4,50·10⁶ secundaire windingen. De secundaire spanning is 25,0 Volt. Bereken de primaire spanning. U_primair = 0,278 Volt Zie opgave 2	8. Een transformator heeft 1000 primaire windingen en 25 secundaire. De primaire spanning is 250 Volt. Bereken de secundaire spanning. U_secundair = 6,25 Volt Zie vraag 1
9. Een transformator heeft 1000 primaire windingen en 25 secundaire. De primaire stroomsterkte is 2,50 Ampere. Bereken de secundaire stroomsterkte. I_secundair = 0.0625 Ampere ${\ce {{\frac {A_{primair}}{A_{secundair}}}\ = \ {\frac {n_{secundair}}{n_{secundair}}}}}$ ${\ce {{\frac {2,50}{A_{secundair}}}\ = \ {\frac {25}{1000}}}}$ ${\ce {{\frac {A_{secundair}}{2,50}}\ = \ {\frac {1000}{25}}}}$ ${\ce {A_{secundair}\ =\ {\frac {1000\times 2,50}{25}}}}$ ${\ce {A_{secundair}\ = \ 0,0625 Ampere}}$	10. Een transformator heeft 30000 primaire wikkelingen. De primaire stroomsterkte bedraagt 0,265 mA, de secundaire stroomsterkte is 2,00 Ampere. Hoeveel secundaire windingen heeft deze transformaoter? 32 (31,8)	11. Bij een transformator is de primaire stroom 2,50 Ampère. Het aantal secundaire wikkelingen is 150, primair zijn 2400 wikkelingen aanwezig. Hoe groot is de secundaire stroomsterkte? 40 ampere	12. Van een transformator wordt secundair 2,50 Ampere betrokken, primair loopt slechts een stroom van 65,0 mA. Hoe groot is de verhouding tussen het aantal primaire en het aantal secundaire windingen in de transformator? ${\ce {{\frac {1}{40}}\ = \ {\frac {n_{secundair}}{n_{primair}}}}}$ ${\ce {{\frac {A_{primair}}{A_{secundair}}}\ =\ {\frac {n_{secundair}}{n_{primair}}}\ \Longrightarrow }}$ ${\ce {{\frac {0,0650}{2,50}}\ =\ {\frac {n_{secundair}}{n_{primair}}}\ \Longrightarrow }}$ ${\ce {{\frac {1}{40}}\ = \ {\frac {n_{secundair}}{n_{primair}}}}}$