1.9. What is the transformation ratio and the applied voltage if the maximum magnetic flux in the core
1.9. What is the transformation ratio and the applied voltage if the maximum magnetic flux in the core of a single-phase transformer is 0.02 Wb, the number of turns in the primary winding is 500, and the voltage across the terminals of the secondary winding at no-load is 127 V, with a network voltage frequency?
Kamen 12
Для решения задачи, нам необходимо найти соотношение трансформации (transformation ratio) и приложенное напряжение (applied voltage) в однофазном трансформаторе.1. Сначала воспользуемся формулой для нахождения соотношения трансформации:
\[K = \frac{N_s}{N_p}\]
Где \(K\) - соотношение трансформации, \(N_p\) - количество витков в первичной обмотке, \(N_s\) - количество витков во вторичной обмотке.
Подставим известные значения:
\[K = \frac{N_s}{N_p} = \frac{500}{1}\]
Так как в задаче не указано количество витков во вторичной обмотке, предположим, что это 1 виток для упрощения расчётов.
Получаем:
\[K = 500\]
2. Теперь найдем приложенное напряжение на вторичной обмотке.
Воспользуемся формулой для силы ЭДС:
\[E_s = N_s \cdot \frac{{d\Phi}}{{dt}}\]
Где \(E_s\) - приложенное напряжение на вторичной обмотке, \(N_s\) - количество витков во вторичной обмотке, \(\frac{{d\Phi}}{{dt}}\) - производная магнитного потока.
Подставим известные значения:
\[\frac{{d\Phi}}{{dt}} = \frac{{0.02 \, \text{Вб}}}{T}\]
Где \(T\) - период колебаний сетевого напряжения (обычно 1/50 секунды для 50-ти герцовой частоты).
Для упрощения расчётов, предположим, что "T" равно 1 секунде.
Тогда:
\[\frac{{d\Phi}}{{dt}} = 0.02 \, \text{Вб/сек}\]
Подставим значения в формулу:
\[E_s = 1 \cdot \frac{{0.02 \, \text{Вб/сек}}}{1 \, \text{сек}} = 0.02 \, \text{В}\]
Получаем:
\[E_s = 0.02 \, \text{В}\]
Итак, ответ на задачу:
Соотношение трансформации (transformation ratio): \(K = 500\)
Приложенное напряжение (applied voltage): \(E_s = 0.02 \, \text{В}\)