Яка є величина опору вторинної обмотки трансформатора з коефіцієнтом трансформації 5, який знижує напругу з 1200 В до 220 В при силі струму у вторинній обмотці 0,2 А? Проігноруйте втрати енергії у первинній обмотці.
Karnavalnyy_Kloun
Для решения данной задачи нам понадобятся формулы, связывающие напряжение, ток и сопротивление в трансформаторе.
Поскольку энергетические потери в первичной обмотке пренебрежимо малы, то мощность, подаваемая на первичную обмотку, равна мощности, полученной на вторичной обмотке:
\[ P_1 = P_2 \]
Мощность в цепи можно определить с помощью формулы:
\[ P = U \cdot I \]
где P - мощность (в ваттах), U - напряжение (в вольтах), I - сила тока (в амперах).
Для первичной обмотки:
\[ P_1 = U_1 \cdot I_1 \]
Для вторичной обмотки:
\[ P_2 = U_2 \cdot I_2 \]
Так как у нас известны значения для вторичной обмотки (\( U_2 = 220 \, \text{В} \) и \( I_2 = 0.2 \, \text{А} \)), мы можем использовать формулу для вторичной обмотки, чтобы найти мощность на вторичной стороне.
\[ P_2 = 220 \, \text{В} \cdot 0.2 \, \text{А} = 44 \, \text{Вт} \]
Поскольку мощность в трансформаторе сохраняется, мы можем приравнять мощность в первичной обмотке к мощности во вторичной обмотке:
\[ U_1 \cdot I_1 = 44 \, \text{Вт} \]
Мы знаем, что коэффициент трансформации равен отношению числа витков в первичной обмотке к числу витков во вторичной обмотке:
\[ k = \frac{N_1}{N_2} \]
где \( k \) - коэффициент трансформации, \( N_1 \) - число витков в первичной обмотке, \( N_2 \) - число витков во вторичной обмотке.
В данной задаче коэффициент трансформации равен 5. Мы знаем, что напряжение подается на первичную обмотку и снижается до 220 В на вторичной обмотке. Следовательно,
\[ \frac{U_1}{U_2} = k \]
\[ \frac{U_1}{220} = 5 \]
\[ U_1 = 220 \cdot 5 = 1100 \, \text{В} \]
Теперь мы можем использовать найденное значение напряжения на первичной обмотке и формулу для мощности в первичной обмотке, чтобы найти силу тока в первичной обмотке:
\[ U_1 \cdot I_1 = 44 \, \text{Вт} \]
\[ 1100 \, \text{В} \cdot I_1 = 44 \, \text{Вт} \]
\[ I_1 = \frac{44 \, \text{Вт}}{1100 \, \text{В}} = 0.04 \, \text{А} \]
Таким образом, сила тока в первичной обмотке составляет 0.04 А. Опорное сопротивление вторичной обмотки можно найти, используя закон Ома:
\[ R_2 = \frac{U_2}{I_2} \]
\[ R_2 = \frac{220 \, \text{В}}{0.2 \, \text{А}} = 1100 \, \text{Ом} \]
Таким образом, величина опорного сопротивления вторичной обмотки трансформатора равна 1100 Ом.
Надеюсь, данное подробное объяснение помогло вам разобраться в задаче. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать!
Поскольку энергетические потери в первичной обмотке пренебрежимо малы, то мощность, подаваемая на первичную обмотку, равна мощности, полученной на вторичной обмотке:
\[ P_1 = P_2 \]
Мощность в цепи можно определить с помощью формулы:
\[ P = U \cdot I \]
где P - мощность (в ваттах), U - напряжение (в вольтах), I - сила тока (в амперах).
Для первичной обмотки:
\[ P_1 = U_1 \cdot I_1 \]
Для вторичной обмотки:
\[ P_2 = U_2 \cdot I_2 \]
Так как у нас известны значения для вторичной обмотки (\( U_2 = 220 \, \text{В} \) и \( I_2 = 0.2 \, \text{А} \)), мы можем использовать формулу для вторичной обмотки, чтобы найти мощность на вторичной стороне.
\[ P_2 = 220 \, \text{В} \cdot 0.2 \, \text{А} = 44 \, \text{Вт} \]
Поскольку мощность в трансформаторе сохраняется, мы можем приравнять мощность в первичной обмотке к мощности во вторичной обмотке:
\[ U_1 \cdot I_1 = 44 \, \text{Вт} \]
Мы знаем, что коэффициент трансформации равен отношению числа витков в первичной обмотке к числу витков во вторичной обмотке:
\[ k = \frac{N_1}{N_2} \]
где \( k \) - коэффициент трансформации, \( N_1 \) - число витков в первичной обмотке, \( N_2 \) - число витков во вторичной обмотке.
В данной задаче коэффициент трансформации равен 5. Мы знаем, что напряжение подается на первичную обмотку и снижается до 220 В на вторичной обмотке. Следовательно,
\[ \frac{U_1}{U_2} = k \]
\[ \frac{U_1}{220} = 5 \]
\[ U_1 = 220 \cdot 5 = 1100 \, \text{В} \]
Теперь мы можем использовать найденное значение напряжения на первичной обмотке и формулу для мощности в первичной обмотке, чтобы найти силу тока в первичной обмотке:
\[ U_1 \cdot I_1 = 44 \, \text{Вт} \]
\[ 1100 \, \text{В} \cdot I_1 = 44 \, \text{Вт} \]
\[ I_1 = \frac{44 \, \text{Вт}}{1100 \, \text{В}} = 0.04 \, \text{А} \]
Таким образом, сила тока в первичной обмотке составляет 0.04 А. Опорное сопротивление вторичной обмотки можно найти, используя закон Ома:
\[ R_2 = \frac{U_2}{I_2} \]
\[ R_2 = \frac{220 \, \text{В}}{0.2 \, \text{А}} = 1100 \, \text{Ом} \]
Таким образом, величина опорного сопротивления вторичной обмотки трансформатора равна 1100 Ом.
Надеюсь, данное подробное объяснение помогло вам разобраться в задаче. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать!
Знаешь ответ?