Transformator oraz linie przesyłowe.

Jesli jesteś początkującym elektronikiem, to tu z pewnością znajdziesz pomoc. Miejsce dobre do dyskusji nad podstawami elektroniki w zakresie teorii i praktyki.
ODPOWIEDZ
burusj
-
Posty: 17
Rejestracja: 19 sie 2006, 15:11
Lokalizacja: Leżajsk/Kraków
Kontakt:

Transformator oraz linie przesyłowe.

Post autor: burusj » 19 wrz 2008, 18:04

Mam pytanie odnośnie prądu oraz napięcia na uzwojeniach transformatora oraz liniach przesyłowych?

Jeżeli do uzwojenia pierwotnego dołaczamy napiecie to płynie prad elektryczny. w uzwojeniu wtórnym pojawi sie napiecie np. niższe, zatem dlaczego prad płynacy w obwodzie uzwojenia wtornego bedzie wiekszy: jak to się ma do prawa OHMA ??
Rozumiem ze moc pradu musi byc taka sama P=U*I zatem jezeli zmniejszymy napiecie to zwieksza sie prad ale nie rozumiem tego w odniesieniu do prawa OHMA. Jezeli do lini przesyłowej o pewnej rezystancji R dolaczymy napiecie to polpynie pewien prad, nastepnie wpinamy transformator i obnizamy napiecie i płynie prad w lini o tej samej rezystancji zatem dlaczego ten prad jest wiekszy?? nie zgadza sie U=R*I?

Prosze o pomoc dzieki:)

Awatar użytkownika
joon
Użytkownik
Posty: 2076
Rejestracja: 30 cze 2007, 22:56
Lokalizacja: Kraków, Przemyśl, Warszawa
Kontakt:

Post autor: joon » 19 wrz 2008, 18:12

To proste: większe napięcie mniejszy prąd mniejsze straty mocy. Przecież moc to P=U*I (*cos fi jeśli prąd zmienny). Dlatego na większe odległości stosowane są linie o napięciu np. 220 KV zamiast 220V.

burusj
-
Posty: 17
Rejestracja: 19 sie 2006, 15:11
Lokalizacja: Leżajsk/Kraków
Kontakt:

Post autor: burusj » 19 wrz 2008, 18:21

Ale przeciez prąd jest proporcjonalny do napiecia i odwrotnie?? Chyba ze stosuje sie linie o duzo wiekszej rezystacji niz te "przed" transformatorem ?? A jezeli zastosuje sie linie o tej samej rezystancji? to jezeli wieksze napiecie to i wiekszy prad?? jakos bilans energetyczny sie nie zgadza??

Jasam
Użytkownik
Posty: 422
Rejestracja: 27 mar 2007, 21:09

Post autor: Jasam » 19 wrz 2008, 18:26

A wziąłeś pod uwagę rezystancję samego uzwojenia? Tutaj jest klucz do twoich pytań. Pomyśl, które uzwojenia ma większą rezystancję, a które mniejszą.
Ostatnio zmieniony 19 wrz 2008, 19:01 przez Jasam, łącznie zmieniany 1 raz.

burusj
-
Posty: 17
Rejestracja: 19 sie 2006, 15:11
Lokalizacja: Leżajsk/Kraków
Kontakt:

Post autor: burusj » 19 wrz 2008, 18:32

No właśnie zapomniałem o tym, że uzwojenie o mniejszej liczbie zwojów nawija sie z grubego drutu już rozumiem i dzięki za pomoc :) ?

Jasam
Użytkownik
Posty: 422
Rejestracja: 27 mar 2007, 21:09

Post autor: Jasam » 19 wrz 2008, 19:00

Dokładnie tak. Zaś uzwojenie wysokonapięciowe nawija się dużą ilością cienkiego drutu, który ma wtedy dosyć sporą oporność. Cieszę się, że pomogłem :mrgreen: Po to jest forum właśnie...

Awatar użytkownika
c4r0
Moderator
Posty: 2150
Rejestracja: 13 kwie 2004, 19:56
Lokalizacja: z lasu
Kontakt:

Post autor: c4r0 » 19 wrz 2008, 20:01

Nie jestem pewien czy to zrozumiałeś. Tutaj chyba nie powinno się w ogóle przywoływać rezystancji. O ile dobrze zrozumiałem chodzi Ci o to, że skoro w transformatorze zmniejsza się napięcie to powinien się zmniejszać też prąd żeby była zgodność z prawem Ohma. Ale prawo ohma dotyczy rezystorów a nie transformatorów :) Uzwojenie transformatora pracuje przy prądzie przemiennym, więc oprócz rezystancji ma też reaktancję, co łącznie daje impedancję. Rezystancja uzwojenia jest pomijalnie mała w stosunku do reaktancji przy takich rozważaniach, dlatego nie trzeba się nią przejmować, a rezystancje linii przesyłowych nie mają to nuc do rzeczy bo przecież mowa jest o transformatorze a linie to już inna sprawa. Jednym słowem to zagadnienie nie ma żadnego związku z prawem Ohma.

A teraz spróbuję wytłumaczyć jak się prąd zwiększa :) Wyobraź sobie rdzeń transformatora jako ramkę lub pierścień. Teraz wyobraź sobie uzwojenie w przekroju - to nic innego jak dużo drucików przełożonych przez tą ramkę. Koniec pierwszego drucika wraca z powrotem na pierwszą stronę ramki ale przechodząc poza nią i łączy się z początkiem drugiego itd, czyli w sumie mamy jeden długi drut przełożony wielokrotnie przez rdzeń. I mamy takie dwa uzwojenia, załóżmy że pierwotne ma 10zw a drugie 1. Jeśli przepuścimy prąd o nat. 1A przez pierwszy drut, to ten prąd z uwagi na to że jest 10 zwojów "przejdzie" przez okno rdzenia 10 razy, dając strumień elektronów taki sam, jak wytworzyłby prąd 10A przepływający przez okno rdzenia jeden raz zamiast 10. A że transformator "nie lubi" zmian prądu, to każdy taki prąd stara się zrównoważyć jak może, więc mając obok drugie uzwojenie (jednozwojowe, czyli jeden drut przełożony przez rdzeń) stara się wytworzyć w nim strumień elektronów o takim samym natężeniu ale przeciwnym kierunku, tak że te dwa strumienie (w uzw. pierwotnym i wtórnym) po uśrednieniu dadzą zero. W ten sposób z 1A robi się 10A. A co do napięcia, na takim jednorazowo przełożonym przez rdzeń drucie odkłada się jakieś określone napięcie, więc im więcej razy drut jest przełożony tym więcej razy się to napięcie odłoży. Te napięcia się sumują, więc na drucie przełożonym jeden raz (uzw. pierwotne) będzie napięcie 10x mniejsze niż na drucie przełożonym 10 razy (uzw. wtórnym).

Ot i cała historia, mam nadzieję że już jest sprawa jasna, prawo Ohma tutaj nic do rzeczy nie ma.

A jeśli chodzi o to zdanie:
burusj pisze:Jezeli do lini przesyłowej o pewnej rezystancji R dolaczymy napiecie to polpynie pewien prad, nastepnie wpinamy transformator i obnizamy napiecie i płynie prad w lini o tej samej rezystancji zatem dlaczego ten prad jest wiekszy?? nie zgadza sie U=R*I?
Musisz pamiętać, że przecież linia nie jest na końcu zwarta więc nie jest odbiornikiem energii tylko ma tą energię transportować. To jak duży popłynie prąd zależy od odbiornika podłączonego na końcu linii a nie od samej linii. Jeśli mamy np. linię 15kV zasilającą wioskę za pomocą transformatora na 230V, to pominięcie transformatora i podłączenie 15kV do domów spowodowało by, tym razem można przyjąć że zgodnie z prawem Ohma, wielokrotnie większy przepływ prądu (konkretnie 15k/230 ≈60 razy większy), który w jednej chwili spowodował by spalenie wszystkich podłączonych urządzeń i spłonięcie całej wioski :twisted: lub zadziałanie bezpieczników. Czyli prąd pobierany z linii zależy wyłącznie od tego ile tego prądy weźmie odbiornik i nie zależy od rezystancji ani linii ani uzwojeń transformatorów.

Awatar użytkownika
joon
Użytkownik
Posty: 2076
Rejestracja: 30 cze 2007, 22:56
Lokalizacja: Kraków, Przemyśl, Warszawa
Kontakt:

Post autor: joon » 19 wrz 2008, 21:14

Chodzi o to żeby zmniejszyć straty zgodne ze wzorem P=I^2R. przy zwiększeniu napięcie spada a wraz z nim straty.

000andrzej
Użytkownik
Posty: 424
Rejestracja: 01 lip 2005, 19:36
Lokalizacja: Kraków

Post autor: 000andrzej » 19 wrz 2008, 21:40

Poczytaj trochę o indukcji elektromagnetycznej... Prawo Ohma dotyczy zamkniętych obwodów.

adi-niunio
Użytkownik
Posty: 308
Rejestracja: 04 mar 2004, 9:21
Lokalizacja: Zabrze
Kontakt:

Post autor: adi-niunio » 19 wrz 2008, 21:40

ale nikt koledze nie pisał zę taki transformator działą na zasadzie zachowania mocy.

Moc wejściowa = moc wyjsciowa + straty

już wyżej podano że P = U*I

zakladając idealną sprawność (transformatory energetyczny maja 93,94, 95%) to widaż ze żeby przesłać tą sama moc z większego napiecia na mniejsze, to prąd po stronie wtórnej musi sie zwiększyć.

EDIT: faktycznie c4r0 ma racje w poscie poniżej, nie zauważyłem tego.

Ale to odniosę się jeszcze do przesyłu energii el.

można ją podzielić na 3 zakresy WN, SN i nN
na wysokim napieciu przeważa reaktancja
na średnim napiećiu rezystancja i reaktancja rozkładaja się bardziej wyrównanie
przy niskim napięciu dominuje rezystancja.

I tutaj przy niskim napieciu pojawia się problem długich doprowadzeń, występują spadki napięcia na przewodach U=I*R , co skotkuje np. poprzez niższe napiećie na odbiornikach, co dla niektórych odbiorów nie jest wskazane. Można korygować np zaczepami transformatora SN/nN.
Zminiejszenie rezystancji mozńa wykonać np. zwiększajac przekrój przewodów. im wiekszy przekrój tym mniejsza rezystancja jednostkowa na km przewodu.
Ostatnio zmieniony 20 wrz 2008, 11:13 przez adi-niunio, łącznie zmieniany 2 razy.

Awatar użytkownika
c4r0
Moderator
Posty: 2150
Rejestracja: 13 kwie 2004, 19:56
Lokalizacja: z lasu
Kontakt:

Post autor: c4r0 » 19 wrz 2008, 21:57

adi-niunio pisze:ale nikt koledze nie pisał zę taki transformator działą na zasadzie zachowania mocy.

Moc wejściowa = moc wyjsciowa + straty

już wyżej podano że P = U*I
Przecież autor tematu sam to stwierdził już w pierwszym poście:
burusj pisze:Rozumiem ze moc pradu musi byc taka sama P=U*I zatem jezeli zmniejszymy napiecie to zwieksza sie prad ale nie rozumiem tego w odniesieniu do prawa OHMA.

Marian B
Użytkownik
Posty: 130
Rejestracja: 03 lip 2008, 23:04
Lokalizacja: Szczecinek

Post autor: Marian B » 19 paź 2008, 23:10

Nikt nie wpomniał o ważnym parametrze transformatora, jakim jest przekładnia. Jest to liczba, która mówi ile razy jedno uzwojenie ma więcej zwoi od drugiego. Wprowadzając przekładnię (konkretną liczbę) do prawa Ohma, mamy zgodność wszystkich zależności we wszystkich wzorach na obliczenie czego kolwiek.
Analogią do przekładni, jest dżwignia nierównoramienna. Za pomocą małego łomika można podnieść stukilowy głaz (oczywiście kosztem drogi na długim końcu).

000andrzej
Użytkownik
Posty: 424
Rejestracja: 01 lip 2005, 19:36
Lokalizacja: Kraków

Post autor: 000andrzej » 20 paź 2008, 20:03

Marian B pisze:...Wprowadzając przekładnię (konkretną liczbę) do prawa Ohma, mamy zgodność wszystkich zależności we wszystkich wzorach na obliczenie czego kolwiek...
Możesz wyjaśnić, bo prawdę mówiąc nie nadążam...

Awatar użytkownika
c4r0
Moderator
Posty: 2150
Rejestracja: 13 kwie 2004, 19:56
Lokalizacja: z lasu
Kontakt:

Post autor: c4r0 » 20 paź 2008, 20:34

Z przekładni mamy Ip = Iw/n, gdzie n-przekładnia, Ip-prąd uzw. pierwotnego, Iw - prąd uzw. wtórnego. Prawo ohma mówi I=U/R i nie uwzględnia trafa. Jeśli znamy amplitudę napięcia na rezystorze zasilanym transformatorem, oraz znamy rezystancję tego rezystora, a chcemy znać prąd po stronie pierwotnej to wystarczy połączyć te dwa wzory i mamy Ip=U/R/n. Chyba o to chodziło.

000andrzej
Użytkownik
Posty: 424
Rejestracja: 01 lip 2005, 19:36
Lokalizacja: Kraków

Post autor: 000andrzej » 21 paź 2008, 17:06

to i ja wiem... ale z prawa ohma u=iz (bo u o takim prądzie mówimy) to bezpośrednio nie wynika, dlatego poprosiłem o wyjaśnienie.

ODPOWIEDZ