Номер 5, страница 87, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

5. Сила тока в первичной обмотке трансформатора $I_1 = 10 \text{ А}$, напряжение на ее концах $U_1 = 110 \text{ В}$. Определите силу тока во вторичной обмотке, если напряжение на ее концах $U_2 = 1000 \text{ В}$.

Ответ: 1,1 A.

Дано:

Сила тока в первичной обмотке $I_1 = 10 \text{ А}$

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

Напряжение на вторичной обмотке $U_2 = 1000 \text{ В}$

Все величины представлены в системе СИ, перевод не требуется.

Найти:

Силу тока во вторичной обмотке $I_2$.

Решение:

В основе работы трансформатора лежит явление электромагнитной индукции. Для идеального трансформатора, у которого потери энергии пренебрежимо малы (коэффициент полезного действия равен 100%), мощность, потребляемая первичной обмоткой из сети, равна мощности, отдаваемой во вторичную цепь.

Мощность электрического тока ($\text{P}$) определяется как произведение напряжения ($\text{U}$) на силу тока ($\text{I}$):

$P = U \cdot I$

Исходя из закона сохранения энергии для идеального трансформатора, можно записать равенство мощностей первичной ($P_1$) и вторичной ($P_2$) обмоток:

$P_1 = P_2$

Подставив формулу мощности, получим соотношение:

$U_1 \cdot I_1 = U_2 \cdot I_2$

Из этого уравнения необходимо выразить искомую величину — силу тока во вторичной обмотке $I_2$:

$I_2 = \frac{U_1 \cdot I_1}{U_2}$

Теперь подставим известные числовые значения из условия задачи в полученную формулу:

$I_2 = \frac{110 \text{ В} \cdot 10 \text{ А}}{1000 \text{ В}} = \frac{1100}{1000} \text{ А} = 1,1 \text{ А}$

Ответ: 1,1 А.