Номер 5.172, страница 128 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Колебания и волны. Глава 5. Электромагнитные колебания. Трансформатор. Передача электрической энергии - номер 5.172, страница 128.

Условие.

5.172. Первичная обмотка трансформатора с коэффициентом трансформации 20 имеет 200 витков. Напряжение на первичной обмотке 120 В. Определите напряжение на вторичной обмотке и число витков в ней.

Решение.

Дано:

Коэффициент трансформации $k = 20$

Число витков в первичной обмотке $N_1 = 200$

Напряжение на первичной обмотке $U_1 = 120$ В

Найти:

$U_2$ — напряжение на вторичной обмотке

$N_2$ — число витков во вторичной обмотке

Решение:

Для идеального трансформатора коэффициент трансформации $\text{k}$ связывает напряжения ($U_1$, $U_2$) и число витков ($N_1$, $N_2$) в первичной и вторичной обмотках следующим соотношением:

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

Поскольку коэффициент трансформации $k = 20 > 1$, данный трансформатор является понижающим, то есть он уменьшает напряжение.

Напряжение на вторичной обмотке

Из формулы для коэффициента трансформации выразим напряжение на вторичной обмотке $U_2$:

$U_2 = \frac{U_1}{k}$

Подставляем числовые значения:

$U_2 = \frac{120 \text{ В}}{20} = 6 \text{ В}$

Ответ: 6 В.

Число витков в ней

Аналогично, из той же формулы выразим число витков во вторичной обмотке $N_2$:

$N_2 = \frac{N_1}{k}$

Подставляем числовые значения:

$N_2 = \frac{200}{20} = 10$

Ответ: 10 витков.