Номер 12, страница 164 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

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

Решение.

Решение 2.

Дано:

Напряжение на первичной обмотке $U_1 = 110 \text{ В}$

Сила тока в первичной обмотке $I_1 = 0,1 \text{ А}$

Напряжение на вторичной обмотке $U_2 = 220 \text{ В}$

Сила тока во вторичной обмотке $I_2 = 0,04 \text{ А}$

Все данные приведены в системе СИ.

Найти:

КПД трансформатора $\eta$.

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) трансформатора определяется как отношение полезной мощности (мощности во вторичной обмотке $P_2$) к затраченной мощности (мощности в первичной обмотке $P_1$), выраженное в процентах.

Формула для расчета КПД: $\eta = \frac{P_2}{P_1} \cdot 100\%$

Мощность в электрической цепи вычисляется по формуле $P = U \cdot I$, где $U$ — напряжение, а $I$ — сила тока.

Мощность, потребляемая первичной обмоткой (затраченная мощность), равна: $P_1 = U_1 \cdot I_1$

Мощность, отдаваемая во вторичную обмотку (полезная мощность), равна: $P_2 = U_2 \cdot I_2$

Подставив выражения для мощностей в формулу КПД, получим: $\eta = \frac{U_2 \cdot I_2}{U_1 \cdot I_1} \cdot 100\%$

Выполним вычисления. Сначала найдем затраченную и полезную мощности:

$P_1 = 110 \text{ В} \cdot 0,1 \text{ А} = 11 \text{ Вт}$

$P_2 = 220 \text{ В} \cdot 0,04 \text{ А} = 8,8 \text{ Вт}$

Теперь рассчитаем КПД трансформатора:

$\eta = \frac{8,8 \text{ Вт}}{11 \text{ Вт}} \cdot 100\% = 0,8 \cdot 100\% = 80\%$

Ответ: КПД трансформатора равен $80\%$.