Номер 17.34, страница 110 - гдз по физике 8-11 класс учебник, задачник Гельфгат, Генденштейн

Задачи. Электричество и магнетизм. 17. Электромагнитные колебания и волны. Переменный ток - номер 17.34, страница 110.

Условие.

17.34. Сквозь замкнутый кольцевой сердечник трансформатора, понижающего напряжение с $U_1 = 220 \text{ В}$ до $U_2 = 42 \text{ В}$, пропущен провод, концы которого присоединены к вольтметру. Вольтметр показывает $U = 0,50 \text{ В}$. Сколько витков имеют обмотки трансформатора?

Решение.

Решение 2.

Дано:

Напряжение на первичной обмотке $U_1 = 220$ В

Напряжение на вторичной обмотке $U_2 = 42$ В

Напряжение, измеренное вольтметром на одном проводе $U = 0,50$ В

Найти:

Число витков первичной обмотки $N_1$

Число витков вторичной обмотки $N_2$

Решение:

В сердечнике трансформатора создается переменный магнитный поток, который пронизывает все обмотки. ЭДС индукции, возникающая в каждом витке любой обмотки, одинакова. Провод, пропущенный сквозь сердечник, представляет собой обмотку, состоящую из одного витка ($N=1$). Поэтому напряжение, которое показывает вольтметр, является ЭДС индукции в одном витке (или напряжением на один виток).

Обозначим напряжение на одном витке как $U_{витка}$.

$U_{витка} = U = 0,50$ В.

Для идеального трансформатора отношение напряжения на обмотке к числу витков в ней является постоянной величиной, равной напряжению на одном витке:

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

Из этого соотношения можно найти число витков в первичной и вторичной обмотках.

Число витков в первичной обмотке:

$N_1 = \frac{U_1}{U_{витка}}$

$N_1 = \frac{220 \text{ В}}{0,50 \text{ В}} = 440$

Число витков во вторичной обмотке:

$N_2 = \frac{U_2}{U_{витка}}$

$N_2 = \frac{42 \text{ В}}{0,50 \text{ В}} = 84$

Ответ: первичная обмотка имеет 440 витков, вторичная обмотка – 84 витка.