Номер 1826, страница 216 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

9 класс. Электромагнитное поле и электромагнитные волны. 64. Явление электромагнитной индукции. Самоиндукция. Переменный ток. Передача электрической энергии. Трансформатор - номер 1826, страница 216.

Решение.

Дано:

$P = 500 \text{ кВт} = 5 \cdot 10^5 \text{ Вт}$

$I_2 = 50 \text{ А}$

$\frac{n_1}{n_2} = \frac{1}{100}$

Найти:

$U_1 - ?, U_2 - ?$

Решение:

По условию, потери в трансформаторе отсутствуют. Это значит, что мощность, потребляемая первичной обмоткой, полностью передается во вторичную обмотку. Следовательно, мощность в первичной ($P_1$) и вторичной ($P_2$) обмотках одинаковы и равны передаваемой мощности $\text{P}$.

$P_1 = P_2 = P$

Мощность тока во вторичной обмотке связана с напряжением ($U_2$) и силой тока ($I_2$) соотношением:

$P = U_2 \cdot I_2$

Отсюда можем найти напряжение на клеммах вторичной обмотки:

$U_2 = \frac{P}{I_2}$

Подставим числовые значения:

$U_2 = \frac{5 \cdot 10^5 \text{ Вт}}{50 \text{ А}} = 10000 \text{ В} = 10 \text{ кВ}$

Для идеального трансформатора отношение напряжений на первичной и вторичной обмотках равно отношению числа витков в этих обмотках (коэффициенту трансформации):

$\frac{U_1}{U_2} = \frac{n_1}{n_2}$

Из этого соотношения выразим напряжение на клеммах первичной обмотки $U_1$:

$U_1 = U_2 \cdot \frac{n_1}{n_2}$

Подставим известные значения:

$U_1 = 10000 \text{ В} \cdot \frac{1}{100} = 100 \text{ В}$

Ответ: напряжение на клеммах первичной обмотки равно 100 В, напряжение на клеммах вторичной обмотки равно 10000 В (10 кВ).