Номер 5.168, страница 127 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Колебания и волны. Глава 5. Электромагнитные колебания. Трансформатор. Передача электрической энергии - номер 5.168, страница 127.

Условие.

5.168. Под каким напряжением находится первичная обмотка трансформатора, имеющая 1000 витков, если во вторичной обмотке 3500 витков и напряжение 105 В?

Решение.

Дано:

Число витков в первичной обмотке, $N_1 = 1000$

Число витков во вторичной обмотке, $N_2 = 3500$

Напряжение во вторичной обмотке, $U_2 = 105$ В

Все данные предоставлены в единицах системы СИ, поэтому перевод не требуется.

Найти:

Напряжение в первичной обмотке $U_1$

Решение:

Для идеального трансформатора отношение напряжений на первичной и вторичной обмотках равно отношению числа витков в этих обмотках. Это соотношение описывается следующей формулой:

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

где $U_1$ и $N_1$ — напряжение и число витков в первичной обмотке, а $U_2$ и $N_2$ — напряжение и число витков во вторичной обмотке.

Чтобы найти напряжение на первичной обмотке $U_1$, выразим его из формулы:

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

Теперь подставим числовые значения из условия задачи в полученную формулу:

$U_1 = 105 \text{ В} \cdot \frac{1000}{3500}$

Проведем вычисления:

$U_1 = 105 \cdot \frac{10}{35} = 105 \cdot \frac{2}{7} = \frac{210}{7} = 30 \text{ В}$

Таким образом, напряжение на первичной обмотке трансформатора составляет 30 В.

Ответ: $U_1 = 30$ В.