Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELM3 - STYCZEŃ 2012



PYTANIE NR 27.
Prąd stanu jałowego transformatora jest równy około 10% wartości prądu znamionowego. Do dokładnego pomiaru prądu jałowego transformatora o danych znamionowych SN = 2300 VA, U1N = 230 V, U2N = 10 V należy użyć amperomierza prądu przemiennego o zakresie pomiarowym
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Moc pozorna po stronie pierwotnej spełnia zależność S≈U1N·I1N, więc I1N=2300 VA / 230 V = 10 A.
Prąd jałowy to ok. 10% prądu znamionowego, czyli ok. 1 A. Do dokładnego pomiaru wybiera się zakres nieco większy od spodziewanej wartości, więc właściwy jest 1,2 A.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu podano moc pozorną transformatora SN=2300 VA oraz napięcie znamionowe uzwojenia pierwotnego U1N=230 V. Dla strony pierwotnej (w typowym ujęciu zadaniowym) korzysta się z zależności:

S ≈ U · I

Stąd prąd znamionowy po stronie pierwotnej:

I1N = SN / U1N = 2300 / 230 = 10 A

Następnie używa się założenia z treści: prąd stanu jałowego wynosi około 10% prądu znamionowego. Zatem oczekiwany prąd jałowy:

I0 ≈ 0,10 · I1N ≈ 0,10 · 10 A = 1 A

Dobór zakresu amperomierza do dokładnego pomiaru polega na wybraniu możliwie małego zakresu, ale takiego, który nie zostanie przekroczony w trakcie pomiaru. W praktyce wskazania na zbyt dużym zakresie są mało "czytelne" i obarczone większym błędem względnym.

  • 1,2 A jest najbliżej spodziewanego 1 A i daje sensowny zapas, więc zapewnia lepszą rozdzielczość/odczyt.
  • 0,6 A może spowodować przeciążenie miernika (zakres za mały), jeśli prąd będzie bliżej 1 A lub chwilowo większy.
  • 3,6 A i 15,0 A to zakresy zbyt duże jak na pomiar około 1 A, co zwykle pogarsza dokładność odczytu.

Dlatego poprawnym wyborem jest amperomierz AC o zakresie 1,2 A.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć prąd znamionowy transformatora z mocy pozornej i napięcia?
W zadaniach szkolnych najczęściej przyjmuje się zależność S ≈ U · I. Dla strony pierwotnej liczysz: I = S/U, gdzie S jest w VA, U w V, a wynik I w A. Trzeba użyć napięcia tej strony, dla której wyznaczasz prąd.
Dlaczego w transformatorze używa się jednostki VA, a nie W?
VA oznacza moc pozorną w obwodach AC. W transformatorach (i ogólnie w AC) moc czynna W zależy jeszcze od cos φ obciążenia. Dane znamionowe transformatora często podaje się w VA, bo ograniczenia wynikają z prądów i nagrzewania, niezależnie od cos φ.
Co to jest prąd jałowy transformatora i kiedy występuje?
Prąd jałowy to prąd pobierany przez transformator przy zasileniu uzwojenia pierwotnego, gdy uzwojenie wtórne jest nieobciążone (otwarte). Wynika głównie z magnesowania rdzenia i strat w rdzeniu. W praktyce jego wartość zależy od konstrukcji i mocy transformatora.
Jak dobrać zakres amperomierza do dokładnego pomiaru małego prądu AC?
Dla dokładności wybiera się możliwie najmniejszy zakres, ale z bezpiecznym zapasem, aby nie przekroczyć maksimum. Gdy spodziewasz się np. ok. 1 A, zakres rzędu 1,2–2 A jest zwykle lepszy niż 10–20 A, bo daje większą rozdzielczość odczytu i mniejszy błąd względny.
Czy do obliczeń prądu znamionowego mam użyć napięcia pierwotnego czy wtórnego?
Używasz napięcia tej strony, po której liczysz prąd. Jeśli liczysz prąd po stronie pierwotnej, podstawiasz U1N; jeśli po wtórnej, podstawiasz U2N. W tym typie zadań prąd jałowy odnosi się zwykle do prądu zasilania (strona pierwotna).
Dlaczego nie opłaca się wybierać zbyt dużego zakresu miernika do małego prądu?
Na dużym zakresie mały prąd zajmuje niewielką część skali lub zakresu cyfrowego, więc odczyt jest mniej precyzyjny (większy błąd względny, gorsza rozdzielczość). To typowy błąd egzaminacyjny: "im większy zakres, tym bezpieczniej", ale kosztem dokładności.
Jakie są typowe błędy przy zadaniach o prądzie jałowym transformatora?
Najczęściej myli się stronę transformatora (podstawia U2N zamiast U1N), zapomina o przeliczeniu 10% (bierze 10 A zamiast 1 A) albo wybiera za mały zakres bez zapasu. Częsty jest też wybór za dużego zakresu, który pogarsza dokładność pomiaru.
Czy prąd jałowy zawsze wynosi 10% prądu znamionowego?
Nie zawsze. Wartość prądu jałowego zależy od mocy, materiału i konstrukcji rdzenia oraz technologii wykonania. W zadaniach egzaminacyjnych może być jednak podane uproszczenie (np. "około 10%") i wtedy należy je przyjąć do obliczeń, bo jest to założenie zadania.
Jak zmierzyć prąd jałowy transformatora w praktyce serwisowej?
Zasila się uzwojenie pierwotne napięciem znamionowym, pozostawiając uzwojenie wtórne nieobciążone, i mierzy prąd pobierany z sieci (amperomierz w szereg lub miernik cęgowy na przewodzie). Trzeba zachować zasady bezpieczeństwa i dobrać zakres tak, by objął spodziewaną wartość.
Jak przygotować się do egzaminu z obliczeń transformatorowych w mechatronice?
Ćwicz schemat: 1) policz prąd z I=S/U, 2) zastosuj podany procent (np. 10%), 3) dobierz zakres miernika z małym zapasem. Rób krótkie obliczenia w pamięci i kontroluj, czy używasz właściwej strony transformatora (U1 vs U2).
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 52% zdających egzamin. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Moc pozorna po stronie pierwotnej spełnia zależność S≈U1N·I1N, więc I1N=2300 VA / 230 V = 10 A.Prąd jałowy to ok. 10% prądu znamionowego, czyli ok. 1 A."

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z elektrotechniki: transformatory jednofazowe, próba jałowa, próba zwarcia
  • Instrukcje obsługi mierników (amperomierzy, mierników cęgowych) – zasady doboru zakresu i klasy dokładności
  • Materiały dydaktyczne szkoły/CKZ z działu: pomiary elektryczne w układach AC
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego