Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 3196
2017-04-30 
Первичная обмотка трансформатора имеет $N_{1} = 2,4 \cdot 10^{3}$ витков. Сколько витков должна иметь вторичная обмотка, чтобы при напряжении на ее зажимах $u = 11 В$ передавать во внешнюю цепь мощность $P = 22 Вт$? Сопротивление вторичной обмотки $R = 0,2 Ом$. Напряжение, подаваемое на первичную обмотку, $u_{1} =380 В$.
Решение:
По условию задачи трансформатор замкнут на нагрузку $R_{н}$, по ней и по вторичной обмотке протекает ток $I$ (рис.). Отметим, что напряжение $u$ на зажимах вторичной обмотки - это напряжение на нагрузочном сопротивлении $R_{н}$. Причем оно отлично от действующего напряжения $u_{2}$, возникающего во вторичной обмотке, на величину падения напряжения на этой обмотке, т.е. $u = u_{2} - IR$. Передаваемая мощность - это мощность, выделяющаяся на нагрузочном сопротивлении, причем $P = Iu \Rightarrow I = \frac{P}{u}$. Из первого уравнения находим $u_{2} = u + IR = u + \frac{P}{u} R$. Пусть $N_{2}$ - количество витков во вторичной обмотке, тогда
$\frac{u_{1}}{u_{2}} = \frac{N_{1}}{N_{2}} \Rightarrow N_{2} = \frac{u_{2}}{u_{1}} N_{1} \Rightarrow \frac{u^{2} + PR}{uu_{1}} N_{1} = 72$.
Первичная обмотка трансформатора имеет $N_{1} = 2,4 \cdot 10^{3}$ витков. Сколько витков должна иметь вторичная обмотка, чтобы при напряжении на ее зажимах $u = 11 В$ передавать во внешнюю цепь мощность $P = 22 Вт$? Сопротивление вторичной обмотки $R = 0,2 Ом$. Напряжение, подаваемое на первичную обмотку, $u_{1} =380 В$.
Решение:
По условию задачи трансформатор замкнут на нагрузку $R_{н}$, по ней и по вторичной обмотке протекает ток $I$ (рис.). Отметим, что напряжение $u$ на зажимах вторичной обмотки - это напряжение на нагрузочном сопротивлении $R_{н}$. Причем оно отлично от действующего напряжения $u_{2}$, возникающего во вторичной обмотке, на величину падения напряжения на этой обмотке, т.е. $u = u_{2} - IR$. Передаваемая мощность - это мощность, выделяющаяся на нагрузочном сопротивлении, причем $P = Iu \Rightarrow I = \frac{P}{u}$. Из первого уравнения находим $u_{2} = u + IR = u + \frac{P}{u} R$. Пусть $N_{2}$ - количество витков во вторичной обмотке, тогда
$\frac{u_{1}}{u_{2}} = \frac{N_{1}}{N_{2}} \Rightarrow N_{2} = \frac{u_{2}}{u_{1}} N_{1} \Rightarrow \frac{u^{2} + PR}{uu_{1}} N_{1} = 72$.
