Номер 21.51, страница 111 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 21. Электромагнитная индукция. Производство и передача электроэнергии - номер 21.51, страница 111.

Условие.

21.51. Напряжение на зажимах вторичной обмотки понижающего трансформатора 60 В, сила тока во вторичной цепи 40 А. Первичная обмотка включена в сеть напряжением 240 В. Найдите силу тока в первичной обмотке трансформатора.

Решение.

Дано:

Напряжение на вторичной обмотке $U_2 = 60$ В

Сила тока во вторичной цепи $I_2 = 40$ А

Напряжение на первичной обмотке $U_1 = 240$ В

Все данные уже находятся в системе СИ.

Найти:

Силу тока в первичной обмотке $I_1$

Решение:

Для идеального трансформатора, у которого КПД равен 100%, мощность, потребляемая из сети первичной обмоткой, равна мощности, отдаваемой во вторичную цепь. Это является следствием закона сохранения энергии.

Мощность в первичной обмотке ($P_1$) и во вторичной обмотке ($P_2$) можно рассчитать по формулам:

$P_1 = U_1 \cdot I_1$

$P_2 = U_2 \cdot I_2$

Так как $P_1 = P_2$, мы можем приравнять правые части этих уравнений:

$U_1 \cdot I_1 = U_2 \cdot I_2$

Из этого равенства выразим искомую величину — силу тока в первичной обмотке $I_1$:

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

Теперь подставим числовые значения из условия задачи:

$I_1 = \frac{60 \text{ В} \cdot 40 \text{ А}}{240 \text{ В}} = \frac{2400}{240} \text{ А} = 10 \text{ А}$

Ответ: сила тока в первичной обмотке трансформатора равна $\text{10}$ А.