Provkonstruktion
Årskurs: Gymnasiet
Ämne eller kurs: Ellära 2
Tema: Transformatorer och deras funktion
Syfte
Syftet med provet är att bedöma elevernas förståelse av transformatorers uppbyggnad och funktion, samt deras förmåga att genomföra beräkningar relaterade till transformatorer och deras tillämpningar i kraftsystem.
Koppling till styrdokument
Centralt innehåll
Transformatorers uppbyggnad och funktion, inklusive deras användning för att omvandla spänning och ström, samt beräkningar kopplade till transformatorer och deras tillämpningar i kraftsystem.
Kunskapskrav
Eleven ska kunna beskriva och ge exempel på transformatorers funktion och konstruktion, samt kunna utföra beräkningar relaterade till transformatorers spänning och ström.
Prov
Faktafrågor
1. Vad är en transformator?
A) En apparat för att lagra energi
B) En apparat för att omvandla spänning och ström
C) En apparat för att mäta elektrisk ström
D) En apparat som omvandlar mekanisk energi till elektrisk energi
2. Vilken princip ligger till grund för transformatorers funktion?
A) Termisk konduktion
B) Elektromagnetisk induktion
C) Elektrisk resistans
D) Kinetisk energi
3. Vad påverkar relationen mellan primär- och sekundärspänning?
A) Lindningsförhållandet
B) Resistansen i ledningarna
C) Temperatur i transformatorn
D) Frekvensen i systemet
4. Vad innebär effektbevarande principen i sammanhanget av transformatorer?
A) Effekten som går in i transformatorn är lika med effekten som kommer ut
B) Effekten ökar alltid
C) Effekten minskar vid omvandling
D) Effekten är irrelevant för transformatorns funktion
5. Vilka komponenter består en transformator av?
A) Batterier och kondensatorer
B) Primär- och sekundärlindning, kärna
C) Resistorer och transistorer
D) Generatorer och motorer
6. Vilken av följande är en typisk användning av transformatorer?
A) I nästan alla hem
B) I batteriladdare
C) I mikroprocessorer
D) I elnät
7. Vad är lindningsförhållandet?
A) Förhållandet mellan antalet varv på primär- och sekundärlindningen
B) Strömmen i primärlindningen i förhållande till strömmen i sekundärlindningen
C) Effektförlusten i transformatorn
D) Temperaturskillnaden mellan lindningarna
8. Vilken typ av transformer är vanligtvis använd för att höja spänning?
A) Steg-ned-transformator
B) Steg-upp-transformator
C) Ingen transformator behövs
D) Datalogger-transformator
9. Hur beräknar man den totala effekten i en transformator?
A) Genom att addera ström och spänning
B) P = U * I
C) Genom att subtrahera resistansen
D) Genom att använda Ohms lag
10. Vilken parameter är viktig att överväga för transformatorns effektivitet?
A) Lindningens färg
B) Överhettning
C) Effektförlust
D) Storleken av transformatorn
11. Vad är en sekundärlindning?
A) Lindningen där spänningen tas ut
B) Lindningen som skapar magnetfältet
C) Lindningen med lägre antal varv
D) Lindningen med högre spänning
12. Vilken effekt har en transformator med låg effektivitet på ett kraftsystem?
A) Ingen påverkan
B) Ökad effektivitet
C) Minskade kostnader
D) Ökade energiförluster
13. Hur ofta bör transformatorer underhållas för att säkerställa korrekt funktion?
A) Varje år
B) Aldrig
C) Var 30:e år
D) Enligt tillverkarens rekommendationer
14. Vad finns det för risker med felaktiga inställningar på en transformator?
A) Överhettning och skador på transformatorn
B) Ingen risk
C) Kraftigt ökad effektivitet
D) Minskning av driftkostnader
15. Vilken typ av transformator används i hushållsapparater?
A) Steg-ned-transformator
B) Automatiska transformatorer
C) Inverter-transformatore
D) Ingen transformator behövs
Resonerande frågor
1. Beskriv hur förändringar i lindningsförhållandet påverkar transformatorns spänning och ström.
Syftet är att ge en djupare förståelse för hur transformatorer fungerar.
2. Diskutera hur effektbevarande principen är relevant i praktisk tillämpning av transformatorer.
Eleverna ges möjlighet att reflektera över viktiga begrepp inom ellära.
3. Analysera hur transformatorer kan bidra till energibesparing i ett kraftsystem.
Här kan eleverna koppla teori till hållbarhet.
4. Vilka faktorer kan orsaka effektförluster i en transformator och hur kan dessa minimeras?
Detta ger möjlighet att tillämpa kunskap om effektivitetsberäkningar.
5. Reflektera över skillnaderna mellan steg-upp- och steg-ned-transformatorer och deras praktiska användningar.
Detta underlättar diskussion kring olika transformatorers roller i elnät.
6. Hur skulle en elbrist påverkas av felaktiga inställningar på transformatorer?
Eleverna får möjlighet att tänka kritiskt kring implicerade risker och konsekvenser.
7. Diskutera hur olika typer av transformatorer kan påverka hushållens energiförbrukning.
En chans att koppla teori till vardagliga situationer.
8. Hur kan teknologi och innovation förbättra transformatorers effektivitet i framtiden?
Här kan eleverna uttrycka sina visioner och idéer för framtidens teknik.
Bedömning
Provet bedöms med totalt 30 poäng, där faktafrågorna ger max 15 poäng och de resonerande frågorna ger max 15 poäng. För betyg E krävs minst 8 poäng, för betyg C minst 12 poäng (varav minst 3 poäng från resonerande frågor) och för betyg A krävs minst 18 poäng (varav minst 5 poäng från resonerande frågor).