Номер 4, страница 212 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

4. Мощность, потребляемая трансформатором, 90 Вт. Определите силу тока во вторичной обмотке, если напряжение на зажимах вторичной обмотки 12 В и КПД трансформатора 75%.

Дано:

Мощность, потребляемая трансформатором (мощность первичной обмотки), $P_1 = 90$ Вт

Напряжение на вторичной обмотке, $U_2 = 12$ В

КПД трансформатора, $\eta = 75\%$

Перевод в СИ:

$\eta = 75\% = 0,75$

Найти:

Силу тока во вторичной обмотке, $I_2$

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) трансформатора определяется как отношение полезной мощности (мощности во вторичной обмотке $P_2$) к затраченной мощности (мощности, потребляемой трансформатором из сети, $P_1$):

$\eta = \frac{P_2}{P_1}$

Полезная мощность, или мощность во вторичной обмотке, вычисляется по формуле:

$P_2 = U_2 \cdot I_2$

где $U_2$ – напряжение на вторичной обмотке, а $I_2$ – сила тока в ней.

Подставим выражение для $P_2$ в формулу КПД:

$\eta = \frac{U_2 \cdot I_2}{P_1}$

Из этой формулы выразим искомую силу тока во вторичной обмотке $I_2$:

$I_2 = \frac{\eta \cdot P_1}{U_2}$

Теперь подставим числовые значения из условия задачи в полученную формулу. Не забудем, что КПД для расчетов нужно использовать в долях единицы, то есть $75\% = 0,75$.

$I_2 = \frac{0,75 \cdot 90 \text{ Вт}}{12 \text{ В}} = \frac{67,5}{12} \text{ А} = 5,625 \text{ А}$

Ответ: сила тока во вторичной обмотке составляет 5,625 А.