Номер 2, страница 233 - гдз по физике 9 класс учебник Грачев, Погожев

Глава 7. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 36. Переменный электрический ток. Упражнения - номер 2, страница 233.

Условие.

2. Электростанции некоторых стран, например США, вырабатывают переменный ток частотой 60 Гц. Определите период вращения ротора электрогенератора на этой электростанции, если этот ротор состоит из одного магнита, а статор — из одной рамки.

Решение.

Дано:

Частота переменного тока, $f = 60 \text{ Гц}$

Найти:

Период вращения ротора, $T_{rot}$ — ?

Решение:

Период переменного тока $T_{ac}$ и его частота $\text{f}$ связаны обратной зависимостью, которая выражается формулой:

$T_{ac} = \frac{1}{f}$

В описанной модели электрогенератора ротор состоит из одного магнита (то есть имеет одну пару полюсов: северный и южный), а статор — из одной рамки (обмотки). При вращении ротора магнитный поток, проходящий через рамку, непрерывно изменяется. За один полный оборот ротора на $360^\circ$ индуцированная в рамке электродвижущая сила (ЭДС) и, соответственно, переменный ток совершают одно полное колебание.

Это означает, что частота вращения ротора совпадает с частотой генерируемого переменного тока. Следовательно, их периоды также равны:

$T_{rot} = T_{ac}$

Таким образом, для нахождения периода вращения ротора достаточно вычислить период переменного тока.

Подставим заданное значение частоты в формулу:

$T_{rot} = \frac{1}{60 \text{ Гц}} \approx 0,0166... \text{ с}$

Округляя до тысячных, получаем:

$T_{rot} \approx 0,017 \text{ с}$

Ответ: период вращения ротора электрогенератора составляет примерно 0,017 с.