Номер 2.4.2, страница 41 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

2.4.2. Первичная обмотка повышающего трансформатора содержит 100 витков, а вторичная – 1000. Напряжение в первичной цепи равно 120 В. Каково напряжение во вторичной цепи, если потерь энергии нет? (Ответ: 1200 В.)

Дано:

Число витков первичной обмотки $N_1 = 100$
Число витков вторичной обмотки $N_2 = 1000$
Напряжение в первичной цепи $U_1 = 120$ В

Найти:

Напряжение во вторичной цепи $U_2$

Решение:

Для идеального трансформатора, в котором отсутствуют потери энергии, отношение напряжений на вторичной и первичной обмотках равно отношению числа витков в этих обмотках. Это соотношение называется коэффициентом трансформации и описывается формулой:

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

Поскольку число витков во вторичной обмотке ($N_2$) больше, чем в первичной ($N_1$), трансформатор является повышающим, что соответствует условию задачи.

Чтобы найти напряжение во вторичной цепи ($U_2$), выразим его из приведённой выше формулы:

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

Теперь подставим в формулу известные значения из условия:

$ U_2 = 120 \text{ В} \cdot \frac{1000}{100} $

Выполним вычисления:

$ U_2 = 120 \text{ В} \cdot 10 = 1200 \text{ В} $

Ответ: напряжение во вторичной цепи равно 1200 В.