Номер 4, страница 140 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 5. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 26. Передача электрической энергии. Задания и упражнения - номер 4, страница 140.

Условие.

4. Напряжение на первичной катушке понижающего трансформатора равно 220 В. Напряжение во вторичной катушке равно 36 В, мощность тока равна 60 Вт. Найдите:

а) силу тока во вторичной катушке;

б) силу тока в первичной катушке. (Потерями энергии пренебречь.)

Решение.

Дано:

Напряжение на первичной катушке: $U_1 = 220 \text{ В}$

Напряжение на вторичной катушке: $U_2 = 36 \text{ В}$

Мощность тока во вторичной катушке: $P_2 = 60 \text{ Вт}$

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

а) Силу тока во вторичной катушке $I_2 - ?$

б) Силу тока в первичной катушке $I_1 - ?$

Решение:

а) силу тока во вторичной катушке

Мощность электрического тока во вторичной катушке определяется по формуле:

$P_2 = U_2 \cdot I_2$

где $P_2$ – мощность, $U_2$ – напряжение, $I_2$ – сила тока.

Выразим из этой формулы силу тока $I_2$:

$I_2 = \frac{P_2}{U_2}$

Подставим известные значения:

$I_2 = \frac{60 \text{ Вт}}{36 \text{ В}} \approx 1.67 \text{ А}$

Ответ: сила тока во вторичной катушке приблизительно равна 1.67 А.

б) силу тока в первичной катушке

В условии задачи сказано, что потерями энергии следует пренебречь. Это означает, что трансформатор является идеальным, и его коэффициент полезного действия (КПД) равен 100%. Для идеального трансформатора мощность, потребляемая из сети (в первичной катушке), равна мощности, отдаваемой в нагрузку (во вторичной катушке):

$P_1 = P_2$

Мощность в первичной катушке также находится по формуле:

$P_1 = U_1 \cdot I_1$

Так как $P_1 = P_2$, мы можем написать:

$U_1 \cdot I_1 = P_2$

Выразим отсюда силу тока в первичной катушке $I_1$:

$I_1 = \frac{P_2}{U_1}$

Подставим известные значения:

$I_1 = \frac{60 \text{ Вт}}{220 \text{ В}} \approx 0.27 \text{ А}$

Ответ: сила тока в первичной катушке приблизительно равна 0.27 А.