W próbie transformatora w stanie jałowym (bieg jałowy) uzwojenie pierwotne jest zasilane napięciem znamionowym, a uzwojenie wtórne pozostaje otwarte (bez obciążenia). Mierzony prąd w obwodzie pierwotnym to prąd jałowy I0 (prąd magnesujący wraz ze składową strat w rdzeniu).
Krok 1: oblicz prąd znamionowy po stronie pierwotnej
W transformatorze jednofazowym (dla danych znamionowych) prąd znamionowy można wyznaczyć z zależności na moc pozorną:
S = U · I, więc
I1n = Sn / U1n = 920 VA / 230 V = 4 A.
Krok 2: oblicz prąd jałowy z i0%
Podano i0% = 10%, czyli prąd jałowy stanowi 10% prądu znamionowego:
I0 = 0,10 · I1n = 0,10 · 4 A = 0,4 A.
Krok 3: dobierz minimalne zakresy mierników
"Minimalny zakres" oznacza najmniejszy taki, który obejmie wartość mierzoną (z niewielkim zapasem).
- Amperomierz musi umożliwić pomiar 0,4 A → zakres 0,5 A jest minimalnym właściwym (zakres 0,4 A nie występuje typowo, a 2,5 A byłby zbyt szeroki i pogorszyłby rozdzielczość).
- Woltomierz V1 mierzy napięcie zasilające uzwojenie pierwotne: 230 V → najbliższy wyższy zakres to 300 V.
- Woltomierz V2 mierzy napięcie na uzwojeniu wtórnym przy biegu jałowym, w przybliżeniu równe U2n=100 V → minimalny typowy zakres to 150 V.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- Opcje z V1=30 V i V2=15 V nie obejmują napięć 230 V oraz 100 V, więc nie pozwolą wykonać pomiaru.
- Opcja z amperomierzem 2,5 A obejmuje 0,4 A, ale nie jest "minimalna" i zwykle daje mniej dokładny odczyt przy małych prądach.
- Opcja z amperomierzem 5 A lub 10 A jest tym bardziej nieadekwatna do pomiaru 0,4 A (duży błąd względny i gorsza rozdzielczość).
Wniosek: poprawny zestaw minimalnych zakresów to 300 V, 150 V, 0,5 A (odpowiedź C).
