KWALIFIKACJA ELE5 - WRZESIEŃ 2015

PYTANIE NR 11.
Jak zmieni się przekładnia napięciowa transformatora jednofazowego, jeżeli podczas jego remontu nawinięto o 10% więcej zwojów po stronie dolnego napięcia nie zmieniając liczby zwojów po stronie górnego napięcia?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Przekładnia napięciowa transformatora zależy od stosunku liczby zwojów uzwojeń.
Jeśli liczba zwojów po stronie dolnego napięcia wzrośnie o 10%, a po stronie górnego napięcia pozostanie bez zmian, to stosunek (przekładnia) zmaleje. Dlatego poprawna jest odpowiedź: "Zmniejszy się o 10%".

Pełne wyjaśnienie:

W transformatorze jednofazowym (w modelu idealnym) napięcia są powiązane z liczbą zwojów uzwojeń: napięcie jest proporcjonalne do liczby zwojów. Przekładnia napięciowa jest opisana jako iloraz napięć uzwojenia po stronie górnego napięcia do uzwojenia po stronie dolnego napięcia (analogicznie jak iloraz liczby zwojów tych uzwojeń).

Jeżeli podczas remontu nawinięto o 10% więcej zwojów po stronie dolnego napięcia, a liczby zwojów po stronie górnego napięcia nie zmieniono, to w ilorazie "górne/dolne" zwiększa się mianownik. Skutkiem tego jest spadek przekładni (czyli mniejsza wartość ilorazu po zmianie).

Dlatego odpowiedź "Zmniejszy się o 10%" odpowiada kierunkowi zmiany wynikającemu z zależności przekładni od stosunku liczby zwojów.

Pozostałe propozycje są niepoprawne z następujących powodów:

  • "Zwiększy się o 10%" – to byłoby zgodne z sytuacją odwrotną (np. gdyby zwiększono liczbę zwojów po stronie górnego napięcia lub gdyby przyjęto odwrotną definicję przekładni).
  • "Zmniejszy się o 19%" oraz "Zwiększy się o 21%" – to wartości sugerujące inną relację matematyczną niż prosta zależność przekładni od stosunku zwojów w rozpatrywanym wariancie; bez dodatkowych danych (np. strat, zmian rdzenia) nie wynikają one z opisu.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze zapisz, co dokładnie rozumiesz przez "przekładnię" (jaki iloraz), a dopiero potem podstaw zmianę liczby zwojów. To ogranicza pomyłki znaku (wzrost/spadek) i strony transformatora.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To wielkość opisująca stosunek napięć po obu stronach transformatora i jest powiązana ze stosunkiem liczby zwojów uzwojeń. W praktyce spotyka się różne konwencje zapisu (np. "górne/dolne" lub odwrotnie), dlatego warto sprawdzać definicję przyjętą w zadaniu.
W uproszczonym (idealnym) modelu transformatora napięcie jest proporcjonalne do liczby zwojów uzwojenia. Oznacza to, że zmiana liczby zwojów jednej strony wpływa na stosunek napięć między stroną górnego i dolnego napięcia.
Przekładnia opiera się na ilorazie parametrów obu uzwojeń. Gdy zwiększasz liczbę zwojów po stronie dolnego napięcia, zmieniasz ten iloraz, bo jedna z wartości w stosunku rośnie, a druga pozostaje stała. W konsekwencji iloraz "górne/dolne" maleje.
Na egzaminie zwykle trzeba podać konkretną odpowiedź procentową, ale kluczowe jest też poprawne rozpoznanie kierunku (wzrost/spadek). Najpierw zapisz relację przekładni do liczby zwojów, a dopiero potem oceń procentową zmianę. To ogranicza błędy intuicyjne.
Najczęściej myli się, czy przekładnia to U1/U2 czy U2/U1, oraz która strona jest "górna" i "dolna". Drugi typ błędu to bezrefleksyjne wybieranie odpowiedzi z "10%", bo w treści pojawia się 10%, bez sprawdzenia zależności ilorazowej.
To określenia umowne dotyczące uzwojeń transformatora: jedno pracuje na wyższym napięciu (górne), drugie na niższym (dolne). W praktyce górne napięcie bywa kojarzone z uzwojeniem pierwotnym, ale nie zawsze; zależy to od zastosowania i sposobu zasilania.
Najprościej zmierzyć napięcie po stronie dolnego napięcia przy zadanym napięciu po stronie górnego napięcia (z zachowaniem zasad bezpieczeństwa). Jeśli napięcie jest inne niż oczekiwane, jedną z przyczyn może być zmiana liczby zwojów w uzwojeniu podczas przewijania.
W modelu idealnym wzrost liczby zwojów uzwojenia wiąże się ze wzrostem napięcia indukowanego na tym uzwojeniu przy tym samym strumieniu. W realnym transformatorze dochodzą jeszcze straty i spadki napięć, ale zależność kierunkowa zwykle pozostaje taka sama.
Zadania napięciowe odnoszą się do relacji U oraz liczby zwojów. Zadania prądowe dotyczą relacji I, która w idealnym przybliżeniu jest odwrotna do relacji napięć. Pomaga zapis: moc w przybliżeniu jest zachowana, więc wzrost napięcia zwykle oznacza spadek prądu po tej stronie.
Opanuj podstawowe zależności (napięcie–zwoje, prąd–zwoje) i przećwicz kilka przykładów procentowych zmian. Zawsze zapisuj, jak definiujesz przekładnię w danym zadaniu oraz które uzwojenie jest "górne" i "dolne". To najprostsza metoda na uniknięcie błędów.
info

Statystycznie 46% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Według specjalistów z branży: "Dlatego poprawna jest odpowiedź: "Zmniejszy się o 10%"."

Źródła:

  • Wikipedia (PL) "Transformator" – zależność napięć od liczby zwojów, https://pl.wikipedia.org/wiki/Transformator (dostęp: 2026-03-04)
  • Wikipedia (EN) "Transformer" – turns ratio and voltage ratio, https://en.wikipedia.org/wiki/Transformer (accessed: 2026-03-04)
  • All About Circuits – "Transformer Basics and Transformer Principles", sekcja o turns ratio, https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-9/transformer-basics/ (accessed: 2026-03-04)

Materiały:

  • Podręcznik/rozdział z elektrotechniki: transformator idealny i przekładnia
  • Zadania rachunkowe z przekładni transformatorów (ćwiczenia procentowe i ilorazowe)
  • Notatki z definicji: różne konwencje zapisu przekładni (k, a) oraz przykłady

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego