KWALIFIKACJA ELE2 - STYCZEŃ 2019 (test 2)

PYTANIE NR 30.
Która z wymienionych przyczyn odpowiada za zmniejszenie się przekładni transformatora jednofazowego obniżającego napięcie?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Przekładnia transformatora zależy od stosunku liczby zwojów uzwojenia pierwotnego do wtórnego. Zwarcie międzyzwojowe w uzwojeniu pierwotnym zmniejsza efektywną liczbę zwojów pierwotnych, więc maleje przekładnia. Spadek napięcia zasilania i wzrost obciążenia powodują głównie spadek napięcia na wyjściu, ale nie "zmniejszają przekładni" jako parametru uzwojeń.

Pełne wyjaśnienie:

Przekładnia transformatora (w sensie zwojowym) wynika przede wszystkim ze stosunku liczby zwojów uzwojenia pierwotnego do liczby zwojów uzwojenia wtórnego. W idealnym przybliżeniu to właśnie ten stosunek determinuje, jakie napięcie pojawi się po stronie wtórnej przy zadanym napięciu po stronie pierwotnej.

Dlaczego poprawna jest odpowiedź: "Zwarcie międzyzwojowe w uzwojeniu pierwotnym"?
Zwarcie międzyzwojowe oznacza, że część zwojów uzwojenia zostaje "ominięta" elektrycznie (zwoje zwierają się ze sobą), przez co uzwojenie nie pracuje tak, jak zaprojektowano. Skutkiem jest zmniejszenie efektywnej liczby zwojów uzwojenia pierwotnego. Jeśli liczba zwojów po stronie pierwotnej efektywnie maleje, to maleje też przekładnia (stosunek zwojów), bo zmienia się parametr konstrukcyjny uzwojenia.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • Spadek napięcia zasilającego – obniży napięcie pierwotne, a więc wtórne również może spaść, ale nie zmienia to samej przekładni zwojowej. To jest zmiana warunków zasilania, a nie zmiana parametrów uzwojenia.
  • Zwarcie międzyzwojowe w uzwojeniu wtórnym – to uszkodzenie wpływa na stronę wtórną (np. wzrost prądu, nagrzewanie, pogorszenie napięcia pod obciążeniem), ale nie jest typową przyczyną "zmniejszenia przekładni" rozumianej jako stosunek zwojów; wprost zmniejszałoby się raczej efektywne N2, co prowadziłoby do innego kierunku zmiany niż wskazany w pytaniu.
  • Wzrost obciążenia – zwiększa spadki napięć na rezystancjach uzwojeń i rozproszeniach, więc napięcie wtórne w praktyce może się obniżyć, ale przekładnia jako cecha uzwojeń nie "zmniejsza się" od samego obciążenia. To częsty błąd polegający na myleniu spadku napięcia z modyfikacją przekładni.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedziach pojawiają się zjawiska "zewnętrzne" (obciążenie, zasilanie) oraz "wewnętrzne" (uszkodzenie uzwojenia), a pytanie dotyczy zmiany parametru wynikającego z konstrukcji uzwojeń, zwykle właściwa jest przyczyna związana bezpośrednio z uzwojeniem.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Przekładnia to zależność między stroną pierwotną i wtórną transformatora, wynikająca głównie ze stosunku liczby zwojów uzwojeń. W praktyce mówi, jak bardzo transformator zmienia napięcie (obniża lub podwyższa) przy zadanych warunkach pracy.
W przybliżeniu napięcia po obu stronach są proporcjonalne do liczby zwojów uzwojeń. Gdy zmienia się efektywna liczba zwojów (np. przez uszkodzenie), zmienia się relacja napięć. Dlatego uszkodzenia uzwojeń mogą wpływać na "zachowanie" transformatora.
Zwarcie międzyzwojowe powoduje, że część zwojów przestaje pracować prawidłowo i powstają duże prądy w zwarciu. To zmienia efektywną liczbę zwojów oraz zwiększa straty i nagrzewanie. Skutek to pogorszenie pracy, a nie tylko "chwilowy" spadek napięcia.
To uszkodzenie izolacji pomiędzy zwojami po stronie pierwotnej, przez co zwoje zwierają się elektrycznie. Powoduje to spadek efektywnej liczby zwojów i wzrost prądu oraz temperatury. Taki transformator może szybko ulec dalszemu uszkodzeniu.
Nie. Spadek napięcia zasilania obniża napięcie po stronie pierwotnej, a więc zwykle również po stronie wtórnej, ale nie zmienia konstrukcyjnej relacji uzwojeń (stosunku zwojów). To zmiana warunków pracy, a nie zmiana przekładni jako parametru wynikającego z uzwojeń.
Spadek napięcia pod obciążeniem wynika ze strat i spadków napięć w uzwojeniach oraz zjawisk rozproszenia i rośnie wraz z obciążeniem. Zmiana przekładni wiąże się z efektywną zmianą liczby zwojów (np. uszkodzenie). W pytaniach egzaminacyjnych kluczowe jest słowo "przekładnia".
Większe obciążenie powoduje większy prąd i zwykle większy spadek napięcia na rezystancjach uzwojeń, więc napięcie wtórne może być niższe. Jednak przekładnia zwojowa wynika z liczby zwojów i nie zmienia się od samego obciążenia. To typowa pułapka myślenia "napięcie spadło, więc przekładnia się zmieniła".
Częste objawy to nietypowe nagrzewanie, wzrost prądu jałowego, zapach przegrzanej izolacji, buczenie o innym charakterze oraz pogorszenie parametrów napięciowych pod obciążeniem. W praktyce wymaga to diagnostyki i zwykle wyłączenia urządzenia z eksploatacji.
Transformatory mogą występować w zasilaniu urządzeń pomocniczych na obiektach infrastruktury (np. automatyka, sterowanie, telemetria). Znajomość podstaw pomaga odróżnić problem z zasilaniem od awarii urządzenia. W obiektach gazowych dodatkowo liczy się bezpieczna eksploatacja i szybka reakcja na usterki.
Ucz się definicji (np. przekładnia), a potem kojarz je z tym, co ją fizycznie determinuje (liczba zwojów). W testach rozdzielaj: (1) zmiany warunków pracy: zasilanie, obciążenie, oraz (2) uszkodzenia elementów: uzwojenia, izolacja. To pomaga szybciej eliminować odpowiedzi mylące.
info

Około 40% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Eksperci podkreślają: "Przekładnia transformatora zależy od stosunku liczby zwojów uzwojenia pierwotnego do wtórnego."

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Transformator - sekcja opisująca zasadę działania i zależność od liczby zwojów (dostęp: 2026-02-18)
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Transformer - część "Turns ratio" (dostęp: 2026-02-18)
  • https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-9/transformers/ - opis przekładni i podstaw transformatorów (dostęp: 2026-02-18)

Materiały:

  • Rozdziały z elektrotechniki: transformatory jednofazowe i przekładnia
  • Materiały szkoleniowe SEP (podstawy urządzeń elektrycznych) – w zakresie ogólnym
  • Artykuły i noty dydaktyczne opisujące zwarcia międzyzwojowe i ich skutki

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego