Номер 842, страница 133 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электромагнитные явления. Способы получения и передачи электроэнергии. Трансформатор - номер 842, страница 133.

Условие.

842. Электрический звонок рассчитан на напряжение 6 В. С помощью небольшого трансформатора он может быть включён в осветительную сеть с напряжением 220 В. Начертите схему такого включения. Укажите отношение числа витков первичной и вторичной обмоток трансформатора.

Решение.

Дано:

Напряжение в осветительной сети (напряжение на первичной обмотке) $U_1 = 220$ В

Напряжение, на которое рассчитан звонок (напряжение на вторичной обмотке) $U_2 = 6$ В

Найти:

1. Схему включения.

2. Отношение числа витков первичной и вторичной обмоток $\frac{N_1}{N_2}$.

Решение:

1. Схема включения

Для понижения напряжения с 220 В до 6 В необходимо использовать понижающий трансформатор. Первичная обмотка трансформатора подключается к источнику переменного тока — осветительной сети с напряжением 220 В. Вторичная обмотка, имеющая меньшее число витков, подключается к электрическому звонку. Таким образом, высокое напряжение сети преобразуется в низкое напряжение, безопасное и подходящее для работы звонка.

Схематично это выглядит так: источник переменного напряжения 220 В подключается к клеммам первичной обмотки трансформатора. К клеммам вторичной обмотки трансформатора подключается электрический звонок.

Ответ: Первичная обмотка трансформатора подключается к сети 220 В, а вторичная — к звонку.

2. Отношение числа витков

Для идеального трансформатора отношение напряжений на обмотках равно отношению числа витков в этих обмотках. Это отношение называется коэффициентом трансформации $\text{k}$.

Формула для коэффициента трансформации:

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

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.

Подставим известные значения в формулу, чтобы найти отношение числа витков:

$\frac{N_1}{N_2} = \frac{220 \text{ В}}{6 \text{ В}} = \frac{110}{3} \approx 36,7$

Это означает, что число витков в первичной обмотке должно быть примерно в 36,7 раз больше, чем во вторичной.

Ответ: Отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки равно $\frac{110}{3}$ или приблизительно 36,7.