Номер 10, страница 164 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

12. Электромагнитные колебания и волны. 12.7. Производство, передача и потребление электрической энергии. Трансформатор - номер 10, страница 164.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Число витков в первичной обмотке, $N_1 = 800$

Сила тока в первичной обмотке, $I_1 = 2$ А

Сила тока во вторичной обмотке, $I_2 = 5$ А

Все величины представлены в системе СИ, перевод не требуется.

Найти:

Число витков во вторичной обмотке $N_2$.

Решение:

Для идеального трансформатора, в котором отсутствуют потери энергии, мощность, потребляемая первичной обмоткой, равна мощности, отдаваемой вторичной обмоткой. Это приводит к соотношению, связывающему силы тока и напряжения в обмотках: $P_1 = P_2$ или $U_1 I_1 = U_2 I_2$.

Также для трансформатора справедливо отношение, связывающее напряжения и количество витков в обмотках: $$ \frac{U_2}{U_1} = \frac{N_2}{N_1} $$ Из равенства мощностей можно выразить отношение напряжений через отношение токов: $$ \frac{U_2}{U_1} = \frac{I_1}{I_2} $$

Приравнивая правые части двух последних выражений, получаем формулу, связывающую число витков и силу тока в обмотках трансформатора: $$ \frac{N_2}{N_1} = \frac{I_1}{I_2} $$

Из этой формулы выразим искомую величину — число витков во вторичной обмотке $N_2$: $$ N_2 = N_1 \cdot \frac{I_1}{I_2} $$

Подставим известные значения в формулу: $$ N_2 = 800 \cdot \frac{2 \text{ А}}{5 \text{ А}} $$

Выполним расчет: $$ N_2 = 800 \cdot 0.4 = 320 $$

Следовательно, во вторичной обмотке трансформатора находится 320 витков.

Ответ: 320 витков.