Λύσεις — Ενότητα 1.4: Μετρήσεις, βλάβες, επισκευή Μ/Σ (σελ. 71-72) – ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ Γ΄ ΕΠΑΛ

ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ Γ΄ ΕΠΑΛ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ Γ΄ ΕΠΑΛ – ΛΥΣΕΙΣ – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Ασκήσεων Σχολικού Βιβλίου Λύσεις — Ενότητα 1.4: Μετρήσεις, βλάβες, επισκευή Μ/Σ (σελ. 71-72) – ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Ενότητα 1.4: Μετρήσεις, βλάβες, επισκευή Μ/Σ (σελ. 71-72)

Λύσεις των 21 ερωτήσεων της ενότητας 1.4: 9 ανοιχτές, 5 αριθμητικές (με απαντήσεις στο βιβλίο, επαληθευμένες) και 7 πολλαπλής επιλογής.

Ερώτηση 1 — Μέτρηση τάσεων πρωτεύοντος/δευτερεύοντος χωρίς φορτίο· τι προκύπτει

Ερώτηση: Πώς μπορούμε να μετρήσουμε τις τάσεις πρωτεύοντος και δευτερεύοντος τυλίγματος Μ/Σ χωρίς φορτίο; Τι προκύπτει απ' αυτές;

Απάντηση:

Με τη δοκιμή λειτουργίας χωρίς φορτίο (σχ. 1.29α, σελ. 62): α. αναγνωρίζουμε με ωμόμετρο τα άκρα των δύο τυλιγμάτων και κάνουμε τη συνδεσμολογία — βολτόμετρο V1 παράλληλα στα άκρα του πρωτεύοντος, βολτόμετρο V2 παράλληλα στα άκρα του δευτερεύοντος (που μένει ανοικτό, χωρίς φορτίο) και αμπερόμετρο σε σειρά με το πρωτεύον· β. τροφοδοτούμε το πρωτεύον με την τάση του δικτύου (π.χ. 220 V) μέσω διακόπτη και σημειώνουμε τις ενδείξεις: το V1 δείχνει την τάση πρωτεύοντος U1, το V2 την τάση δευτερεύοντος U2 στο κενό (= Ε2) και το αμπερόμετρο το ρεύμα λειτουργίας στο κενό I0.
Τι προκύπτει: από τις δύο τάσεις υπολογίζουμε προσεγγιστικά τη σχέση μεταφοράς \( K = \frac{U_1}{U_2} \) (π.χ. 220 V / 44 V → Κ = 5), άρα και τον λόγο σπειρών W1/W2 και το είδος του Μ/Σ (υποβιβασμού/ανύψωσης)· επίσης ελέγχουμε αν οι τάσεις συμφωνούν με την πινακίδα. Αν συνδέσουμε και βαττόμετρο στο πρωτεύον (σχ. 1.29β), μετράμε την ισχύ που απορροφά ο Μ/Σ στο κενό, δηλαδή κατά προσέγγιση τις μαγνητικές απώλειες Pμ.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Δοκιμή χωρίς φορτίο: ωμόμετρο για τα άκρα, V1 στο πρωτεύον, V2 στο ανοικτό δευτερεύον, A σε σειρά, τροφοδότηση 220 V· προκύπτει Κ = U1/U2 (και το ρεύμα κενού, με βαττόμετρο οι μαγνητικές απώλειες).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Συνδεσμολογία + Κ = U1/U2 (+ I0, Pμ).

Ερώτηση 2 — Πώς υπολογίζουμε την τάση βραχυκύκλωσης uK%

Ερώτηση: Πώς υπολογίζουμε την τάση βραχυκύκλωσης (uK%) ενός Μ/Σ;

Απάντηση:

Με τη δοκιμή (πείραμα) βραχυκύκλωσης (σχ. 1.30, σελ. 62-63): βραχυκυκλώνουμε το δευτερεύον μέσω του αμπερομέτρου A2, συνδέουμε στο πρωτεύον αμπερόμετρο A1, βολτόμετρο V1 (και βαττόμετρο) και το τροφοδοτούμε με ηλεκτρικό ρεύμα ρυθμιζόμενης τάσης, ξεκινώντας από χαμηλή τιμή, μέχρι τα A1 και A2 να δείξουν τις κανονικές (ονομαστικές) εντάσεις I1N και I2N. Τη στιγμή αυτή το V1 δείχνει την τάση βραχυκύκλωσης U1K. Την εκφράζουμε ως ποσοστό της ονομαστικής τάσης πρωτεύοντος: \( u_K\% = \frac{U_{1K}}{U_{1N}} \cdot 100 \) (1.6). Παράδειγμα: U1K = 11 V, U1N = 220 V → uK = 11·100/220 = 5 %. Ταυτόχρονα το βαττόμετρο δείχνει τις ηλεκτρικές απώλειες Pη (απώλειες χαλκού) του Μ/Σ.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πείραμα βραχυκύκλωσης: δευτερεύον βραχυκυκλωμένο μέσω A2, ρυθμιζόμενη τάση στο πρωτεύον μέχρι τα ονομαστικά I1, I2· η ένδειξη του V1 = U1K· uK% = U1K/U1N·100 (π.χ. 11/220 → 5 %).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Διαδικασία + τύπος.

Ερώτηση 3 — Υπολογισμός σύνθετων αντιστάσεων Z1, Z2 και η σχέση τους

Ερώτηση: Πώς υπολογίζουμε τις σύνθετες αντιστάσεις πρωτεύοντος και δευτερεύοντος τυλίγματος ενός Μ/Σ και πώς συνδέονται αυτές μεταξύ τους;

Απάντηση:

Στη λειτουργία με φορτίο (σχ. 1.31, σελ. 63) μετράμε U1, I1 (όργανα V1, A1) και U2, I2 (V2, A2) και, με τον νόμο του Ohm για το Ε.Ρ., υπολογίζουμε τη σύνθετη (φαινομένη) αντίσταση εισόδου \( Z_1 = \frac{U_1}{I_1} \) (1.16) και εξόδου \( Z_2 = \frac{U_2}{I_2} \) (1.17) — η Z2 είναι ουσιαστικά η σύνθετη αντίσταση του φορτίου.
Σύνδεση μεταξύ τους: \( Z_1 = K^2 \cdot Z_2 \) (1.18). Προκύπτει (για αμελητέες απώλειες) από τις σχέσεις του Μ/Σ: \( Z_1 = \frac{U_1}{I_1} = \frac{K \cdot U_2}{I_2 / K} = K^2 \cdot \frac{U_2}{I_2} = K^2 \cdot Z_2 \) — δηλαδή η αντίσταση του φορτίου «ανακλάται» στο πρωτεύον πολλαπλασιασμένη με το τετράγωνο της σχέσης μεταφοράς. Παράδειγμα: U1 = 220 V, U2 = 22 V, I2 = 2 A → Z2 = 11 Ω, Κ = 10, Z1 = 100·11 = 1100 Ω.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Z1 = U1/I1, Z2 = U2/I2 (μετρήσεις με φορτίο, νόμος Ohm)· Z1 = Κ²·Z2, γιατί U1 = Κ·U2 και I1 = I2/Κ.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Οι δύο τύποι + η σχέση Κ² με απόδειξη.

Ερώτηση 4 — Z2 από Z1 και Κ

Ερώτηση: Πώς υπολογίζουμε τη σύνθετη αντίσταση του δευτερεύοντος τυλίγματος, όταν γνωρίζουμε τη σύνθετη αντίσταση του πρωτεύοντος και τη σχέση μεταφοράς ενός Μ/Σ;

Απάντηση:

Από τη σχέση \( Z_1 = K^2 \cdot Z_2 \) (1.18, σελ. 63-64) λύνουμε ως προς Z2: \( Z_2 = \frac{Z_1}{K^2} \). Δηλαδή διαιρούμε τη σύνθετη αντίσταση του πρωτεύοντος με το τετράγωνο της σχέσης μεταφοράς. Παράδειγμα (ερ. 19): 3~ Μ/Σ με Κ = 5 και Z1 = 500 Ω ανά φάση → Z2 = 500/25 = 20 Ω. Αντίστροφα, Z1 = Κ²·Z2 (π.χ. Κ = 10, Z2 = 11 Ω → Z1 = 1100 Ω).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Z2 = Z1/Κ² (π.χ. 500 Ω / 5² = 20 Ω).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ο τύπος + παράδειγμα.

Ερώτηση 5 — Σύνδεση οργάνων για τάσεις και ρεύματα πρωτεύοντος/δευτερεύοντος

Ερώτηση: Πώς συνδέονται τα όργανα μέτρησης για τις τάσεις πρωτεύοντος και δευτερεύοντος τυλίγματος και για τα ρεύματα πρωτεύοντος και δευτερεύοντος τυλίγματος Μ/Σ;

Απάντηση:

Όπως στα σχήματα 1.29-1.31 (σελ. 62-63): τα βολτόμετρα συνδέονται παράλληλα — το V1 στα άκρα του πρωτεύοντος τυλίγματος (δηλαδή στην τάση τροφοδοσίας) και το V2 στα άκρα του δευτερεύοντος (παράλληλα και στο φορτίο, όταν υπάρχει)· τα αμπερόμετρα συνδέονται σε σειρά — το A1 σε σειρά με το πρωτεύον (μεταξύ δικτύου/διακόπτη και τυλίγματος) και το A2 σε σειρά με το δευτερεύον και το φορτίο (στη δοκιμή βραχυκύκλωσης το A2 είναι το ίδιο το «βραχυκύκλωμα» του δευτερεύοντος). Για μεγάλα ρεύματα ή Υ.Τ. παρεμβάλλονται Μ/Σ έντασης/τάσης (ενότητα 1.3). Ένα βαττόμετρο, όταν χρειάζεται, συνδέεται με το πηνίο έντασης σε σειρά και το πηνίο τάσης παράλληλα στο αντίστοιχο τύλιγμα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Βολτόμετρα παράλληλα στα άκρα του κάθε τυλίγματος (V1 πρωτεύον, V2 δευτερεύον)· αμπερόμετρα σε σειρά (A1 με το πρωτεύον, A2 με το δευτερεύον/φορτίο).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Παράλληλα/σε σειρά για κάθε όργανο.

Ερώτηση 6 — Το βαττόμετρο στη δοκιμή βραχυκύκλωσης

Ερώτηση: Πώς συνδέεται το βαττόμετρο στη δοκιμή βραχυκύκλωσης Μ/Σ και τι μας δείχνει;

Απάντηση:

Στη δοκιμή βραχυκύκλωσης (σχ. 1.30, σελ. 63) το βαττόμετρο (W) συνδέεται στο πρωτεύον κύκλωμα: το πηνίο έντασής του σε σειρά με το πρωτεύον τύλιγμα (διαρρέεται από το I1) και το πηνίο τάσης παράλληλα στα άκρα του πρωτεύοντος (δέχεται την U1K). Τη στιγμή που το βολτόμετρο V1 δείχνει την τάση βραχυκύκλωσης (και τα αμπερόμετρα τα ονομαστικά ρεύματα), το βαττόμετρο δείχνει την ισχύ που απορροφά ο Μ/Σ — και επειδή με τη μικρή τάση U1K η μαγνητική ροή και οι απώλειες πυρήνα είναι αμελητέες, η ισχύς αυτή είναι οι ηλεκτρικές απώλειες Pη (απώλειες χαλκού στα τυλίγματα, I²·R) του Μ/Σ στο ονομαστικό φορτίο. Το άθροισμα με τις μαγνητικές απώλειες της δοκιμής κενού δίνει τη συνολική ισχύ απωλειών Pαπ = Pμ + Pη, απαραίτητη για τον βαθμό απόδοσης η = P2/(P2 + Pαπ).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πηνίο έντασης σε σειρά και πηνίο τάσης παράλληλα στο πρωτεύον· δείχνει τις ηλεκτρικές απώλειες Pη (χαλκού) του Μ/Σ· Pαπ = Pμ + Pη.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Σύνδεση + Pη + ρόλος στο Pαπ.

Ερώτηση 7 — Έλεγχοι που πρέπει να γίνονται στους Μ/Σ

Ερώτηση: Ποιους ελέγχους πρέπει να κάνουμε γενικά στους Μ/Σ;

Απάντηση:

Δοκιμές-μετρήσεις (δοκιμαστήριο, σελ. 61): μέτρηση των τάσεων και της αντίστασης των τυλιγμάτων, της σχέσης μεταφοράς, έλεγχος πολικότητας και φασικής απόκλισης, μέτρηση τάσης βραχυκύκλωσης, απωλειών με και χωρίς φορτίο, ακουστικού θορύβου και ραδιοπαρεμβολών· στο εργαστήριο οι τρεις δοκιμές (κενού, βραχυκύκλωσης, με φορτίο).
Έλεγχοι συντήρησης (σελ. 67): ① Οπτικός έλεγχος κάθε 3 μήνες — καθαρότητα (ιδίως μονωτήρων: σκόνη και υγρασία βοηθούν σε υπερπηδήσεις), διαρροή λαδιού, γρατσουνιές στη βαφή/σκουριά, στάθμη λαδιού στον ελαιοδείκτη ανάλογα με τη θερμοκρασία, κατάσταση αφυγραντήρα (γαλάζιο = καλή, ροζ = αλλαγή ή ξήρανση του Silica Gel) — πάντα με τον Μ/Σ αποσυνδεδεμένο από Υ.Τ. και Χ.Τ. και γειωμένο (χωρητικά φορτία). ② Έλεγχος λαδιού κάθε χρόνο — δείγμα ≥ 1 λίτρου σε καθαρό, στεγνό, ερμητικά σφραγισμένο δοχείο, έλεγχος διηλεκτρικής αντοχής και λοιπών χαρακτηριστικών → αντικατάσταση ή ανακύκλωση με ειδική μηχανή καθαρισμού. ③ Έλεγχος λειτουργίας του ρελέ Μπούχολτς και/ή του θερμομέτρου και της κατάστασης των επαφών τους. Επίσης: έλεγχος μόνωσης με Μέγκερ σε περίπτωση βλάβης (πίνακας 1.3).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Δοκιμές: τάσεις, αντίσταση τυλιγμάτων, Κ, πολικότητα, uK, απώλειες, θόρυβος· συντήρηση: οπτικός έλεγχος ανά 3 μήνες (καθαρότητα, διαρροή, βαφή, στάθμη, αφυγραντήρας — αποσυνδεδεμένος/γειωμένος), λάδι ανά έτος (διηλεκτρική αντοχή), Μπούχολτς/θερμόμετρο, μόνωση με Μέγκερ.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Δοκιμές + περιοδικοί έλεγχοι με τις περιόδους.

Ερώτηση 8 — Τα κυριότερα όργανα προστασίας και ελέγχου των Μ/Σ

Ερώτηση: Ποια τα κυριότερα όργανα προστασίας και ελέγχου των Μ/Σ;

Απάντηση:

Στους μεγάλους Μ/Σ διανομής, εκτός από τους αυτόματους διακόπτες (Α.Δ.) και τις ασφάλειες, χρησιμοποιούνται (σελ. 65-66): ① Θερμόμετρο — παρακολουθεί αυτόματα τη θερμοκρασία του λαδιού· έχει 4 εσωτερικές επαφές: οι μαύρες (κάτω βελόνα, ~90 °C) δίνουν σήμα συναγερμού (σειρήνα), οι κόκκινες (πάνω βελόνα, ~105 °C) ανοίγουν τον Α.Δ. του πίνακα Χ.Τ., πάντα μέσω κατάλληλου ρελέ (επαφές έως 0,5 A / 24 V). ② Ρελέ Μπούχολτς — ειδικό ρελέ προστασίας για την επισήμανση εσωτερικών βλαβών, στη σωλήνωση λέβητα-δοχείου διαστολής, με δύο πλωτήρες και υδραργυρικούς διακόπτες: τα αέρια που παράγει μια βλάβη (τόξο από διακοπή αγωγού, σφάλμα προς γη, βραχυκύκλωμα σπειρών ή ελασμάτων) εκτοπίζουν το λάδι — ο πλωτήρας συναγερμού ενεργοποιεί τη σειρήνα, ο πλωτήρας ανοίγματος (βίαιη παραγωγή αερίου, πτερύγιο) ανοίγει τον γενικό διακόπτη. Συμπληρωματικά όργανα ελέγχου: ελαιοδείκτης (στάθμη λαδιού), αφυγραντήρας (Silica Gel), δοχείο διαστολής, βαλβίδα εκκένωσης-δειγματοληψίας (σχ. 1.11).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Αυτόματοι διακόπτες/ασφάλειες· θερμόμετρο με επαφές (90 °C σειρήνα, 105 °C άνοιγμα Α.Δ., μέσω ρελέ)· ρελέ Μπούχολτς (αέρια εσωτερικής βλάβης, δύο πλωτήρες: συναγερμός / άνοιγμα γενικού διακόπτη)· ελαιοδείκτης, αφυγραντήρας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Θερμόμετρο + Μπούχολτς με λειτουργία (+ Α.Δ., ελαιοδείκτης, αφυγραντήρας).

Ερώτηση 9 — Λόγοι υπερθέρμανσης Μ/Σ

Ερώτηση: Για ποιους λόγους ένας Μ/Σ υπερθερμαίνεται;

Απάντηση:

Κατά τον πίνακα 1.3 (σελ. 68) ο Μ/Σ υπερθερμαίνεται από: α) υπερφόρτιση (φορτίο πάνω από την ονομαστική ισχύ ή για μεγάλη διάρκεια) → να ελαττωθεί το φορτίο ή να τοποθετηθεί μεγαλύτερος Μ/Σ· β) βραχυκύκλωμα στα τυλίγματα (μεταξύ σπειρών) → αντικατάσταση των βραχυκυκλωμένων τυλιγμάτων· γ) βραχυκύκλωμα στα ελάσματα του πυρήνα (κατεστραμμένη μόνωση ελασμάτων → μεγάλα δινορρεύματα) → αποστολή για επισκευή· δ) ο χώρος δεν αερίζεται καλά (κακή απαγωγή θερμότητας) → μέτρα για καλύτερο αερισμό. Γενικότερα (σελ. 64), οι μεγάλοι Μ/Σ θερμαίνονται γιατί εργάζονται σε Υ.Τ. και μεγάλα ρεύματα (απώλειες χαλκού και πυρήνα)· η υπερθέρμανση απειλεί τυλίγματα, μονώσεις και ακροδέκτες — γι' αυτό υπάρχει το θερμόμετρο με συναγερμό (90 °C) και διακοπή (105 °C).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Υπερφόρτιση, βραχυκύκλωμα στα τυλίγματα, βραχυκύκλωμα στα ελάσματα του πυρήνα, κακός αερισμός του χώρου (πίνακας 1.3) — με τις αντίστοιχες επισκευές.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Οι τέσσερις αιτίες.

Ερώτηση 10 — Σπείρες δευτερεύοντος από δοκιμή κενού (500 σπείρες, 220/44 V)

Ερώτηση: Αν οι σπείρες του πρωτεύοντος τυλίγματος του Μ/Σ του σχήματος 1.29α είναι 500 και η τάση στο δευτερεύον του μετρήθηκε 44V, πόσες είναι οι σπείρες του δευτερεύοντος; (ΑΠ. W2=100 σπείρες)

Απάντηση:

Στη δοκιμή του σχ. 1.29α το πρωτεύον τροφοδοτείται με U1 = 220 V και το δευτερεύον είναι ανοικτό, οπότε ισχύει ακριβώς \( \frac{U_1}{U_2} = \frac{W_1}{W_2} \). Άρα \( W_2 = W_1 \cdot \frac{U_2}{U_1} = 500 \cdot \frac{44}{220} = 100 \) σπείρες (Κ = 5). Συμφωνεί με το βιβλίο.

Σύνοψη: W2 = W1·U2/U1 = 500·44/220 = 100 σπείρες.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Σωστός τύπος και αποτέλεσμα.

Ερώτηση 11 — Ρεύμα πρωτεύοντος με U2 = 22 V, I2 = 4 A

Ερώτηση: Στον Μ/Σ του σχήματος 1.31, μετρήθηκαν: U2=22V και Ι2=4Α. Πόση ένταση ρεύματος απορροφά ο Μ/Σ απ' το δίκτυο; (ΑΠ. Ι1=0,4Α)

Απάντηση:

Ο Μ/Σ του σχ. 1.31 τροφοδοτείται από το δίκτυο 220 V, άρα \( K = \frac{U_1}{U_2} = \frac{220}{22} = 10 \). Από \( \frac{I_2}{I_1} = K \): \( I_1 = \frac{I_2}{K} = \frac{4}{10} = 0{,}4\,A \). Έλεγχος: U1·I1 = 220·0,4 = 88 VA = U2·I2 = 22·4 = 88 VA ✓ (αμελητέες απώλειες). Συμφωνεί με το βιβλίο.

Σύνοψη: Κ = 220/22 = 10· I1 = I2/Κ = 0,4 A.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κ από τις τάσεις + I1.

Ερώτηση 12 — Ρεύματα Μ/Σ 200/5000 σπειρών με 8,8 V και Z2 = 10 kΩ

Ερώτηση: Ο αριθμός σπειρών του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος τυλίγματος ενός 1~ Μ/Σ είναι W1=200 και W2=5.000 σπείρες αντίστοιχα. Αν στο πρωτεύον του εφαρμόζεται εναλλασσόμενη τάση 8,8V και η σύνθετη αντίσταση του δευτερεύοντος είναι Z2=10kΩ, τι τιμές έχουν τα ρεύματα πρωτεύοντος και δευτερεύοντος του Μ/Σ; (ΑΠ. l2=22mA, Ι1=0,55Α)

Απάντηση:

Σχέση μεταφοράς: \( K = \frac{W_1}{W_2} = \frac{200}{5000} = 0{,}04 = \frac{1}{25} \) (ανύψωσης). Τάση δευτερεύοντος: \( U_2 = \frac{U_1}{K} = 8{,}8 \cdot 25 = 220\,V \).
Ρεύμα δευτερεύοντος (νόμος Ohm στο φορτίο): \( I_2 = \frac{U_2}{Z_2} = \frac{220}{10000} = 0{,}022\,A = 22\,mA \).
Ρεύμα πρωτεύοντος: \( I_1 = \frac{I_2}{K} = 0{,}022 \cdot 25 = 0{,}55\,A \). Έλεγχος με Z1 = Κ²·Z2 = (1/625)·10000 = 16 Ω → I1 = 8,8/16 = 0,55 A ✓. Συμφωνεί με το βιβλίο.

Σύνοψη: Κ = 1/25· U2 = 220 V· I2 = 220/10000 = 22 mA· I1 = I2/Κ = 0,55 A (έλεγχος: Z1 = 16 Ω).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κ, U2, I2, I1 με σωστούς τύπους.

Ερώτηση 13 — Τάση πρωτεύοντος όταν το δευτερεύον δείχνει 98 V (9 kV/100 V)

Ερώτηση: Στο πρωτεύον τύλιγμα 1~ Μ/Σ εφαρμόζεται τάση 9kV, οπότε το δευτερεύον του δίνει τάση 100V. Σε κάποια στιγμή στο δευτερεύον μετράμε τάση 98V. Πόση τάση εφαρμόσθηκε στο πρωτεύον; (ΑΠ. U1=8820V)

Απάντηση:

Η σχέση μεταφοράς είναι σταθερή: \( K = \frac{U_1}{U_2} = \frac{9000}{100} = 90 \). Όταν το δευτερεύον δείχνει 98 V, το πρωτεύον έχει \( U_1 = K \cdot U_2 = 90 \cdot 98 = 8820\,V \) — δηλαδή η τάση του δικτύου έπεσε κατά 2 %. (Ο Μ/Σ λειτουργεί ουσιαστικά ως Μ/Σ τάσης οργάνων.) Συμφωνεί με το βιβλίο.

Σύνοψη: Κ = 9000/100 = 90· U1 = 90·98 = 8820 V.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κ + U1 = Κ·U2.

Ερώτηση 14 — Σπείρες πρωτεύοντος από 2800/230 V και W2 = 52

Ερώτηση: Σε 1~ Μ/Σ μετρήθηκαν οι τάσεις πρωτεύοντος και δευτερεύοντος τυλίγματος χωρίς φορτίο και βρέθηκαν U1=2.800V και U2=230V αντίστοιχα. Αν το δευτερεύον έχει W2=52 σπείρες, πόσες σπείρες έχει το πρωτεύον; (ΑΠ. W1=633 σπείρες)

Απάντηση:

Χωρίς φορτίο \( \frac{U_1}{U_2} = \frac{W_1}{W_2} \), άρα \( W_1 = W_2 \cdot \frac{U_1}{U_2} = 52 \cdot \frac{2800}{230} = 52 \cdot 12{,}17 = 633{,}04 \approx 633 \) σπείρες (Κ ≈ 12,2). Συμφωνεί με το βιβλίο (στρογγυλοποίηση σε ακέραιο αριθμό σπειρών).

Σύνοψη: W1 = W2·U1/U2 = 52·2800/230 ≈ 633 σπείρες.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Σωστός τύπος και στρογγυλοποίηση.

Ερώτηση 15 (πολλαπλής επιλογής) — Το βολτόμετρο στο δευτερεύον χωρίς φορτίο δείχνει

Ερώτηση: Στη λειτουργία Μ/Σ χωρίς φορτίο το βολτόμετρο, στα άκρα του δευτερεύοντος τυλίγματος, μας δείχνει: α. το ρεύμα του δευτερεύοντος στο κενό. β. τη τάση του δευτερεύοντος στο κενό. γ. τη τάση του δευτερεύοντος με φορτίο. δ. το ρεύμα μαγνήτισης του πυρήνα του Μ/Σ.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: β. την τάση του δευτερεύοντος στο κενό — το V2 δείχνει την τάση δευτερεύοντος χωρίς φορτίο, ίση με την Η.Ε.Δ. Ε2 (σελ. 62)· ρεύματα δείχνει μόνο το αμπερόμετρο.

Σύνοψη: β — την τάση δευτερεύοντος στο κενό (= Ε2).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Σωστό γράμμα.

Ερώτηση 16 (πολλαπλής επιλογής) — Πώς συνδέεται το αμπερόμετρο του φορτίου

Ερώτηση: Το αμπερόμετρο, που μετρά την ένταση ρεύματος που περνά μέσα από το φορτίο ενός Μ/Σ, συνδέεται πάντα: α. σε σειρά με το δευτερεύον τύλιγμα. β. σε σειρά με το φορτίο (καταναλωτή). γ. σε σειρά με το φορτίο και με το δευτερεύον. δ. παράλληλα με το φορτίο και με το πρωτεύον.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: γ. σε σειρά με το φορτίο και με το δευτερεύον — το δευτερεύον τύλιγμα και το φορτίο σχηματίζουν ένα κύκλωμα σειράς (σχ. 1.31, όργανο A2), οπότε το αμπερόμετρο είναι σε σειρά και με τα δύο — η πλήρης διατύπωση· τα α και β είναι επιμέρους σωστά, το δ λάθος (αμπερόμετρο ποτέ παράλληλα).

Σύνοψη: γ — σε σειρά με φορτίο και δευτερεύον (ίδιο κύκλωμα σειράς).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Σωστό γράμμα + γιατί όχι παράλληλα.

Ερώτηση 17 (πολλαπλής επιλογής) — Από τι υπολογίζεται η σχέση μεταφοράς

Ερώτηση: Η σχέση μεταφοράς ενός Μ/Σ μπορεί να υπολογισθεί εύκολα από: α. τις τάσεις πρωτεύοντος και δευτερεύοντος. β. τα ρεύματα πρωτεύοντος και δευτερεύοντος. γ. τις σπείρες πρωτεύοντος και δευτερεύοντος. δ. όλους τους παραπάνω τρόπους.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: δ. όλους τους παραπάνω τρόπους — Κ = W1/W2 = U1/U2 = I2/I1 (σχέση 1.5) — από σπείρες, από τάσεις (δοκιμή κενού) ή από ρεύματα (με φορτίο).

Σύνοψη: δ — όλοι οι τρόποι (Κ = W1/W2 = U1/U2 = I2/I1).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Σωστό γράμμα.

Ερώτηση 18 (πολλαπλής επιλογής) — Τι υπολογίζουμε με το πείραμα βραχυκύκλωσης

Ερώτηση: Με το πείραμα βραχυκύκλωσης του Μ/Σ μπορούμε να υπολογίσουμε: α. τη τάση βραχυκύκλωσης. β. την αντίσταση βραχυκύκλωσης. γ. το ρεύμα του πρωτεύοντος. δ. το ρεύμα του δευτερεύοντος.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: α. την τάση βραχυκύκλωσης — στο πείραμα βραχυκύκλωσης το βολτόμετρο V1 δείχνει την U1K και υπολογίζουμε την uK% (σελ. 62-63)· τα ρεύματα δεν υπολογίζονται — ρυθμίζονται στις ονομαστικές τους τιμές.

Σύνοψη: α — την τάση βραχυκύκλωσης (uK%).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Σωστό γράμμα.

Ερώτηση 19 (πολλαπλής επιλογής) — Z2 για Κ = 5 και Z1 = 500 Ω

Ερώτηση: 3~ Μ/Σ με σχέση μεταφοράς Κ=5 και σύνθετη αντίσταση πρωτεύοντος Ζ1=500Ω, ανά φάση, παρουσιάζει στο δευτερεύον του σύνθετη αντίσταση: α. Ζ2=5Ω. β. Ζ2=10Ω. γ. Ζ2=15Ω. δ. Ζ2=20Ω.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: δ. Z2 = 20 Ω — Z1 = Κ²·Z2 → Z2 = Z1/Κ² = 500/25 = 20 Ω.

Σύνοψη: δ — 500/5² = 20 Ω.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Σωστό γράμμα + υπολογισμός.

Ερώτηση 20 (πολλαπλής επιλογής) — Βαθμός απόδοσης με Pμ = 50 W, Pη = 100 W, P2 = 8 kW

Ερώτηση: Μ/Σ με απώλειες Ρμ=50W και Pn=100W, που αποδίδει ισχύ P2=8kW, έχει βαθμό απόδοσης: α. η=0,98 ή 98%. β. η=0,99 ή 99%. γ. η=1 ή 100%. δ. η=1,1 ή 110%.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: α. η = 0,98 ή 98 % — η = P2/(P2 + Pμ + Pη) = 8000/(8000 + 50 + 100) = 8000/8150 = 0,9816 ≈ 0,98 (1.19).

Σύνοψη: α — 8000/8150 ≈ 0,98.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Σωστό γράμμα + υπολογισμός.

Ερώτηση 21 (πολλαπλής επιλογής) — Ισχύς που απορροφά ο Μ/Σ της ερ. 20

Ερώτηση: O Μ/Σ της προηγούμενης ερώτησης απορροφά από το δίκτυο ισχύ: α. P1=10.000W. β. P1=8.000W. γ. P1=8.150W. δ. Ρ1=7.850W.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: γ. P1 = 8150 W — P1 = P2 + Pαπ = P2 + Pμ + Pη = 8000 + 50 + 100 = 8150 W — το πρωτεύον απορροφά την αποδιδόμενη ισχύ συν τις απώλειες.

Σύνοψη: γ — 8000 + 150 = 8150 W.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Σωστό γράμμα + P1 = P2 + απώλειες.

Προηγούμενο Στοιχείο

Επιστροφή στην Ενότητα

Επόμενο Στοιχείο