Номер 3, страница 190, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

3. Напряжение на первичной обмотке понижающего трансформатора 220 В, мощность 44 Вт. Определите силу тока во вторичной обмотке, если отношение числа витков обмоток $k = \frac{N_1}{N_2} = 5$. (Потери энергии не учитывать)?

(Ответ: 1 А)

Дано:

Напряжение на первичной обмотке $U_1 = 220$ В

Мощность трансформатора $P = 44$ Вт

Отношение числа витков (коэффициент трансформации) $k = \frac{N_1}{N_2} = 5$

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Силу тока во вторичной обмотке $I_2$.

Решение:

В условии задачи указано, что потери энергии не учитываются. Это означает, что мы имеем дело с идеальным трансформатором. Для идеального трансформатора мощность, потребляемая первичной обмоткой, равна мощности, отдаваемой во вторичной обмотке:

$P_1 = P_2 = P = 44$ Вт

Мощность во вторичной обмотке определяется произведением напряжения $U_2$ на силу тока $I_2$ в этой обмотке:

$P_2 = U_2 \cdot I_2$

Из этой формулы можно выразить искомую силу тока:

$I_2 = \frac{P_2}{U_2}$

Чтобы найти силу тока $I_2$, нам необходимо сначала определить напряжение на вторичной обмотке $U_2$. Для этого используем коэффициент трансформации $\text{k}$, который связывает напряжения на обмотках с числом витков в них:

$k = \frac{N_1}{N_2} = \frac{U_1}{U_2}$

Выразим из этого соотношения напряжение на вторичной обмотке $U_2$ и рассчитаем его значение:

$U_2 = \frac{U_1}{k} = \frac{220 \text{ В}}{5} = 44$ В

Теперь, зная напряжение и мощность во вторичной обмотке, мы можем вычислить силу тока в ней:

$I_2 = \frac{P_2}{U_2} = \frac{44 \text{ Вт}}{44 \text{ В}} = 1$ А

Ответ: сила тока во вторичной обмотке составляет 1 А.