Opgave
Tegenwoordig worden veel elektrische apparaten via een adapter op het lichtnet aangesloten. Zie figuur 6. Een adapter is behoorlijk zwaar. Dat komt omdat in een adapter een transformator met een metalen kern zit.
a) Leg uit of deze kern van ijzer, koper of tin gemaakt is. Geef daartoe eerst aan waarom men een metalen kern in de transformator aanbrengt.
De primaire spoel van de transformator is op de spanning van het lichtnet aangesloten. Deze spanning wordt met een oscilloscoop gemeten. Zie figuur 7.
De frequentie van de netspanning is 50Hz.
b) Bepaal in figuur 7 met hoeveel tijd één hokje overeenkomt.
De oscilloscoop wordt vervolgens aangesloten op de secundaire spoel. Het oscilloscoopbeeld is weergegeven in figuur 8.
c) Bepaal de wikkelverhouding van de twee spoelen. Uit je antwoord moet blijken welke van de twee spoelen, de primaire of de secundaire, de meeste windingen heeft.
In een adapter zit ook een zogenoemde gelijkrichter. Figuur 9 geeft het oscilloscoopbeeld van de gelijkgerichte spanning weer.
Zowel de wisselspanning in figuur 8 als de gelijkgerichte spanning in figuur 9 heeft een bepaalde effectieve waarde.
d) Leg uit of de effectieve spanning in figuur 9 groter dan, kleiner dan of gelijk is aan de effectieve spanning in figuur 8.
Uitwerkingen vraag (a)
• In de transformator zit een metalen kern om het magnetische veld van de spoelen te versterken (en/of om het magnetische veld van de primaire spoel naar de secundaire spoel te leiden (en vice versa)). Omdat koper en tin niet te magnetiseren zijn, moet het stuk metaal van ijzer zijn.
Uitwerkingen vraag (b)
• De periode T van de wisselspanning komt overeen met 4 hokjes.
• f=1/T
• T=1/f=1/50=0,020s
• 1 hokje komt dan overeen met 0,020/4=0,0050s=50ms
Uitwerking vraag (c)
• Np/Ns=Up/Us
• Topwaarde van de primaire spanning is 320V.
• Topwaarde van de secundaire spanning is 10V.
• Np/Ns=320/10=32
Uitwerkingen vraag (d)
• (De gelijkgerichte spanning in figuur 9 is gelijk aan de absolute waarde van de wisselspanning in figuur 8.) Omdat het voor de effectieve spanning (en/of voor het vermogen) niet uitmaakt of de spanning positief of negatief is, zijn de twee effectieve spanningen aan elkaar gelijk.
