Opgave
Een ideale variac is een ideale transformator, waarbij men door middel van een schuifcontact S een groter of een kleiner aantal secundaire windingen kan inschakelen. Zie de figuur voor een schematische weergave van een variac.
Het aantal primaire windingen bedraagt 440.
De primaire spoel wordt aangesloten op een wisselspanning Vp van 220 V, 50 Hz; de secundaire spanning Vs kan dan worden gevarieerd van 6,0 V tot 260 V als de schuifweerstand wordt verschoven.
a) Bereken tussen welke aantallen het aantal secundaire windingen kan worden gevarieerd.
Men stelt de variac op 6,0 V in en sluit op de secundaire spoel nu ook nog een lampje (6,0 V; 0,50 A) aan.
b) Schets een grafiek van de stroomsterkte in de primaire spoel als functie van de tijd met een geschikte schaalverdeling.
Uitwerking vraag (a)
Als er niets bijzonders bij staat heeft men het altijd over de effectieve waarde. Overigens moet je consequent zijn. Veronderstel je dat 220 V de maximale waarde is van de wisselspanning, dan moet je dat ook bij 6,0 V veronderstellen.
• Transformatorverhouding:
• Variëren tussen 12 en 520 windingen secundair.
Uitwerking vraag (b)
De primaire stroomsterkte moet je eerst uitrekenen.
Energiebehoud:
• (I × U)p = (I × V)s
• 220 × Ip = 0,50 × 6,0 >> Ip = 14 mA.
Dat is de effectieve waarde. De topwaarde is √2 maal zo groot dus 19 mA. Dat moet je wel uitrekenen omdat dat in een grafiek tot uiting komt. 50 Hz betekent een periode van 1/50 s = 20 ms.
Teken een sinus met een periode van 20 ms en een uitersten van -19 en +19 mA.
