Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 13072
2020-02-10 
Два одинаковых трансформатора содержат по две обмотки, одна из которых имеет в 2 раза больше витков, чем другая. Одну из обмоток первого трансформатора подключают к сети переменного напряжения 220 В, к другой обмотке этого трансформатора подсоединяют последовательно с резистором сопротивлением 200 Ом одну из обмоток второго трансформатора, а к выводам второй обмотки этого трансформатора подключают идеальный амперметр переменного тока. Что покажет прибор?
Решение:
Идеальный амперметр имеет нулевое сопротивление, поэтому напряжения обеих обмоток второго трансформатора получатся нулевыми Это возможно только в том случае, когда магнитный поток через сердечник этого трансформатора вообще не меняется (для переменного тока это нулевой магнитный поток). А это означает, что магнитные поля двух обмоток компенсируют друг друга и, следовательно, через обмотку с двойным числом витков течет вдвое меньший ток.
Теперь рассмотрим схему с двумя трансформаторами. Пусть первый трансформатор включен в сеть как понижающий. Тогда напряжение его вторичной обмотки равно 110 В, все это напряжение приложено к резистору, и ток через него, а значит и через подключенную последовательно с ним обмотку второго трансформатора, составит 110 В/200 Ом = 0,55 А. В зависимости от варианта включения обмоток второго трансформатора ток через амперметр будет или вдвое больше (если трансформатор включен как понижающий), или вдвое меньше. Если первый трансформатор включить как повышающий, то напряжение на резисторе составит 440 В, и через него пойдет ток 2,2 А. Опять получатся два варианта.
Итак, возможные значения тока амперметра таковы: 0,275 А; 1,1 А; 1,1 А; 4,4 А. При расчетах мы полагали трансформаторы идеальными, но при таких больших токах сделать трансформатор с малыми потерями довольно трудно - и сопротивления проводов обмоток должны быть совсем малыми, и сильные магнитные поля больших токов могут ввести ферромагнитный сердечник трансформатора в насыщение.
Два одинаковых трансформатора содержат по две обмотки, одна из которых имеет в 2 раза больше витков, чем другая. Одну из обмоток первого трансформатора подключают к сети переменного напряжения 220 В, к другой обмотке этого трансформатора подсоединяют последовательно с резистором сопротивлением 200 Ом одну из обмоток второго трансформатора, а к выводам второй обмотки этого трансформатора подключают идеальный амперметр переменного тока. Что покажет прибор?
Решение:
Идеальный амперметр имеет нулевое сопротивление, поэтому напряжения обеих обмоток второго трансформатора получатся нулевыми Это возможно только в том случае, когда магнитный поток через сердечник этого трансформатора вообще не меняется (для переменного тока это нулевой магнитный поток). А это означает, что магнитные поля двух обмоток компенсируют друг друга и, следовательно, через обмотку с двойным числом витков течет вдвое меньший ток.
Теперь рассмотрим схему с двумя трансформаторами. Пусть первый трансформатор включен в сеть как понижающий. Тогда напряжение его вторичной обмотки равно 110 В, все это напряжение приложено к резистору, и ток через него, а значит и через подключенную последовательно с ним обмотку второго трансформатора, составит 110 В/200 Ом = 0,55 А. В зависимости от варианта включения обмоток второго трансформатора ток через амперметр будет или вдвое больше (если трансформатор включен как понижающий), или вдвое меньше. Если первый трансформатор включить как повышающий, то напряжение на резисторе составит 440 В, и через него пойдет ток 2,2 А. Опять получатся два варианта.
Итак, возможные значения тока амперметра таковы: 0,275 А; 1,1 А; 1,1 А; 4,4 А. При расчетах мы полагали трансформаторы идеальными, но при таких больших токах сделать трансформатор с малыми потерями довольно трудно - и сопротивления проводов обмоток должны быть совсем малыми, и сильные магнитные поля больших токов могут ввести ферромагнитный сердечник трансформатора в насыщение.
