KWALIFIKACJA ELE2 - STYCZEŃ 2024

PYTANIE NR 20.
Które z wymienionych urządzeń przenoszą energię elektryczną prądu przemiennego z jednego obwodu elektrycznego do drugiego z zachowaniem pierwotnej częstotliwości?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Energię elektryczną prądu przemiennego między dwoma obwodami przenosi transformator, wykorzystując sprzężenie magnetyczne uzwojeń. W takiej pracy częstotliwość po stronie wtórnej jest taka sama jak po stronie pierwotnej; zmienia się natomiast typowo poziom napięcia i prądu.

Pełne wyjaśnienie:

Transformator jest urządzeniem elektrycznym, które przenosi energię prądu przemiennego z jednego obwodu do drugiego dzięki sprzężeniu magnetycznemu (rdzeń i uzwojenia: pierwotne oraz wtórne). Kluczowa cecha w tym pytaniu to fakt, że podczas transformacji energia jest przekazywana bez zmiany częstotliwości: jeżeli na uzwojeniu pierwotnym jest 50 Hz, to na uzwojeniu wtórnym również jest 50 Hz. Zmianie ulegają natomiast wartości napięcia i prądu w zależności od przekładni uzwojeń, a często także uzyskuje się separację galwaniczną.

Odpowiedź "Transformatory." jest więc poprawna, bo dokładnie opisuje urządzenia realizujące przekazywanie energii między obwodami AC przy zachowaniu częstotliwości.

Pozostałe propozycje nie spełniają warunku pytania:

  • "Induktory." – w praktyce termin bywa używany dla elementów/urządzeń związanych z indukcją (np. cewki, wzbudniki), ale nie jest to jednoznaczna nazwa urządzenia, którego podstawową funkcją byłoby przenoszenie energii z jednego obwodu do drugiego jak w transformatorze.
  • "Turbogeneratory." – są maszynami wytwarzającymi energię elektryczną (generator napędzany turbiną). Ich zadaniem jest produkcja energii, a nie przeniesienie jej między dwoma obwodami z zachowaniem częstotliwości.
  • "Hydrogeneratory." – analogicznie są generatorami napędzanymi energią wodną. Także wytwarzają energię, a nie realizują transformacji/przekazania mocy pomiędzy obwodami w rozumieniu transformatora.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści pojawia się "z jednego obwodu do drugiego" oraz "z zachowaniem częstotliwości", najczęściej chodzi o transformator, a nie o generator (który jest źródłem energii i zwykle kojarzy się z napędem mechanicznym).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Transformator to urządzenie elektryczne, które przenosi energię prądu przemiennego między dwoma obwodami dzięki sprzężeniu magnetycznemu uzwojeń. Najczęściej służy do zmiany poziomu napięcia (podwyższenia lub obniżenia) oraz do separacji galwanicznej.
Transformator nie "wytwarza" nowego przebiegu, tylko przekazuje energię przez zmienne pole magnetyczne rdzenia wywołane prądem przemiennym. Ponieważ pole zmienia się z taką samą częstotliwością jak zasilanie, napięcie indukowane w uzwojeniu wtórnym ma tę samą częstotliwość.
Transformator przenosi energię elektryczną pomiędzy obwodami AC (zwykle zmieniając napięcie) bez zmiany częstotliwości. Turbogenerator jest źródłem energii: zamienia energię mechaniczną turbiny na energię elektryczną. To inna klasa urządzeń i inna funkcja.
Nie w tym sensie, o który chodzi w pytaniu egzaminacyjnym. Hydrogenerator jest generatorem napędzanym turbiną wodną i wytwarza energię elektryczną z energii mechanicznej. Przenoszenie energii między obwodami z zachowaniem częstotliwości to rola transformatora.
W instalacjach technicznych (także w obiektach związanych z gazownictwem) transformatory stosuje się do zasilania obwodów sterowania i automatyki, obniżania napięcia do bezpieczniejszych wartości, separacji galwanicznej oraz dopasowania parametrów zasilania do urządzeń w szafach sterowniczych.
Klasyczny transformator wymaga prądu przemiennego, bo tylko zmienne pole magnetyczne indukuje napięcie w uzwojeniu wtórnym. Przy zasilaniu prądem stałym po krótkim stanie przejściowym nie ma indukcji, rosną straty i nagrzewanie. Istotne są też przeciążenia i zwarcia.
Najmocniejsze sygnały to sformułowania: "z jednego obwodu do drugiego", "zachowanie częstotliwości", "zmiana napięcia", "uzwojenie pierwotne i wtórne", "sprzężenie magnetyczne". Jeśli pojawia się napęd mechaniczny (turbina, woda), to zwykle chodzi o generator.
Częsty błąd to utożsamienie każdego dużego urządzenia energetycznego z transformatorem i wybór generatora "bo ma prąd przemienny". Inny błąd to wybór "induktora" przez skojarzenie z indukcją bez sprawdzenia funkcji. Warto czytać warunek "między obwodami".
W idealnym przybliżeniu moc po stronie wtórnej jest zbliżona do mocy po stronie pierwotnej (z uwzględnieniem strat). Gdy transformator podwyższa napięcie, to prąd odpowiednio maleje, a przy obniżaniu napięcia prąd rośnie. Częstotliwość pozostaje taka sama.
Opanuj definicje i różnice między: transformatorem, generatorem i silnikiem. Ćwicz rozpoznawanie po słowach-kluczach: "przenosi między obwodami" (transformator) vs "zamienia energię mechaniczną na elektryczną" (generator). Rób krótkie notatki z cech wyróżniających.
info

Około 63% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Eksperci podkreślają: "Energię elektryczną prądu przemiennego między dwoma obwodami przenosi transformator, wykorzystując sprzężenie magnetyczne uzwojeń."

Źródła:

  • IEC Electropedia (International Electrotechnical Vocabulary) – entry: "transformer" (definicja urządzenia), https://www.electropedia.org/ (wyszukaj hasło) - dostęp 2026-03-01
  • Wikipedia (pl) – "Transformator", opis zasady działania i zachowania częstotliwości w transformacji, https://pl.wikipedia.org/wiki/Transformator - dostęp 2026-03-01
  • Encyclopaedia Britannica – "Transformer", opis funkcji i zasady przenoszenia energii między obwodami AC, https://www.britannica.com/technology/transformer - dostęp 2026-03-01

Materiały:

  • Hasło "Transformator" w Electropedii IEC (definicje i terminologia).
  • Materiały dydaktyczne z podstaw elektrotechniki: transformatory jednofazowe i trójfazowe.
  • Karty katalogowe transformatorów (np. transformatorów bezpieczeństwa) – parametry i zastosowania.

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego