Номер 4, страница 87, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

4. Сила тока в первичной обмотке трансформатора $I_1 = 0,5 \text{ A}$, напряжение на ее концах $U_1 = 220 \text{ В}$. Сила тока во вторичной обмотке $I_2 = 11 \text{ А}$, напряжение на ее концах $U_2 = 9,5 \text{ В}$. Определите КПД трансформатора.

Ответ: 95%.

Дано:

Сила тока в первичной обмотке $I_1 = 0,5~А$

Напряжение на первичной обмотке $U_1 = 220~В$

Сила тока во вторичной обмотке $I_2 = 11~А$

Напряжение на вторичной обмотке $U_2 = 9,5~В$

Все величины представлены в системе СИ, поэтому перевод единиц не требуется.

Найти:

КПД трансформатора $η$.

Решение:

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

Формула для расчета КПД имеет вид:

$η = \frac{P_2}{P_1} \cdot 100\%$

Мощность электрического тока вычисляется по формуле $P = U \cdot I$, где $\text{U}$ — напряжение, а $\text{I}$ — сила тока.

Рассчитаем затраченную мощность в первичной обмотке:

$P_1 = U_1 \cdot I_1 = 220~В \cdot 0,5~А = 110~Вт$

Рассчитаем полезную мощность во вторичной обмотке:

$P_2 = U_2 \cdot I_2 = 9,5~В \cdot 11~А = 104,5~Вт$

Теперь подставим полученные значения мощностей в формулу для КПД:

$η = \frac{104,5~Вт}{110~Вт} \cdot 100\% = 0,95 \cdot 100\% = 95\%$

Ответ: КПД трансформатора составляет 95%.