Перейти к содержимому инструмента
Мои инструменты

Электричество и магнетизм · AP Physics 2

Симулятор трансформатора и потерь в линиях электропередач

Симулятор идеального трансформатора и передачи электроэнергии на высоком напряжении

  • В браузере
  • Без регистрации
  • Вывод формул
  • Режим проектора
  • Печатный лист A4
Локальный расчёт · Приватно
Интерактивная научная лаборатория Клиентские физические и математические вычисления в браузере без сбора персональных данных.
Окно 3D симуляции● 60 FPS
Пресеты и типичные ловушки:

Параметры эксперимента

V
оборотов
оборотов
Ω

Расчёты и показатели в реальном времени

Напряжение вторичной U2
--
Ток во вторичной I2
--
Ток в первичной I1
--
Передаваемая мощность P
--
Вывод формул в реальном времени
Основная формула: --
Подстановка значений: --
Физическое состояние: --

Разбор типовых задач и анализ экзаменационных ошибок

Worked Problem

Условие задачи: Ideal transformer (220V in, n1:n2 = 11:1) powers a 20V 40W bulb. Find output voltage and primary current.
Пошаговый вывод формул:
  1. U2 = 220*(1/11) = 20V. Output power = 40W. Ideal power balance P1 = P2 = 40W => I1 = 40/220 = 0.182A.

Worked Problem

Условие задачи: Power plant exports 100kW over 10kV line (R=10Ω). Calculate current, transmission loss, and grid efficiency.
Пошаговый вывод формул:
  1. Current I = 100kW/10kV = 10A. Line loss P_loss = 10²*10 = 1000W = 1kW. Delivered power = 99kW. Efficiency = 99%.

Рабочий лист для урока и домашние задания

Q1. Variant 1: In ideal transformers, does primary dictate secondary, or vice versa, for voltage vs power?
Q2. Variant 2: Can a transformer step up or down steady DC voltage? Why or why not?
Q3. Variant 3: When the secondary is open circuit (no load), does the primary draw current or power?

Часто задаваемые вопросы и типичные заблуждения

Does a transformer change the frequency of AC power?
Never! Transformers alter voltage and current amplitudes only. Frequency remains strictly identical (e.g. 50Hz stays 50Hz).
With multiple secondary windings, does I1/I2 = n2/n1 still apply?
No! Single-secondary ratio formula fails. Use total power balance: P_in = P_out1 + P_out2 (U1*I1 = U2*I2 + U3*I3).
Why is Ultra-High Voltage (UHV ±1100kV) grid technology a strategic engineering marvel?
Transfers clean hydropower and solar from western regions 3,000+ km to coastal cities with minimal line loss.
Does an idle phone charger plugged into the wall consume electricity when phone is unplugged?
Yes! The internal switched transformer draws ~0.05W to 0.2W phantom power to maintain idle circuitry; unplugging prevents vampire drain and aging.