Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 9423
2018-10-13 
Трансформатор для контактной сварки содержит в первичной обмотке, включенной в сеть с напряжением $U_{1} = 375 в, W_{1} = 125$ витков провода сечением $S_{1} = 25 мм^{2}$, а во вторичной обмотке $W_{2} = 3$ витка сечением $S_{2} = 400 мм^{2}$. Средняя длина одного витка первичной обмотки $l_{1} = 70 см$, а длина трех витков вторичной обмотки вместе с выводами к месту сварки $l_{2} = 4 м$. Во время сварки во вторичной обмотке идет ток $I_{2} = 4000 А$. К- п. д. трансформатора 90%. Провод в обмотках медный. Какое количество теплоты за одну секунду сварочного процесса выделяется обмотками трансформатора и в месте сварки?
Решение:
Коэффициент трансформации $k = \frac{W_{2} }{W_{1} }$. Нагрузочный ток в первичной обмотке $I_{1} = kI_{2}$. Полезная мощность $P_{1} = U_{1}I_{1}$. Полная мощность $P = \frac{P_{1} }{ \eta} = \frac{U_{1}I_{1} }{ \eta} = \frac{k U_{1}I_{2}}{ \eta}$. Ток в первичной обмотке $I = \frac{P}{U} = \frac{kU_{1}I_{2} }{U \eta}$.
Количество теплоты, выделившееся во вторичной обмотке трансформатора, $Q_{2}^{ \prime} = 0,24 \rho \frac{l_{2} }{S_{2} } I_{2}^{2} t; Q_{2}^{ \prime} \approx 2,74 кДж$.
Количество теплоты, выделившееся в месте сварки, $Q_{2}^{ \prime \prime} = 0,24 (P_{1} - P^{ \prime}) t; Q_{2}^{ \prime \prime} \approx 33,55 кДж$, где $P^{ \prime}$ - мощность, выделившаяся во вторичной обмотке.
Количество теплоты, выделившейся в первичной обмотке, $Q_{1} = 0,24 \rho \frac{l_{1} }{S_{1} } I^{2}t; Q_{1} \approx 2,05 кДж$.
Трансформатор для контактной сварки содержит в первичной обмотке, включенной в сеть с напряжением $U_{1} = 375 в, W_{1} = 125$ витков провода сечением $S_{1} = 25 мм^{2}$, а во вторичной обмотке $W_{2} = 3$ витка сечением $S_{2} = 400 мм^{2}$. Средняя длина одного витка первичной обмотки $l_{1} = 70 см$, а длина трех витков вторичной обмотки вместе с выводами к месту сварки $l_{2} = 4 м$. Во время сварки во вторичной обмотке идет ток $I_{2} = 4000 А$. К- п. д. трансформатора 90%. Провод в обмотках медный. Какое количество теплоты за одну секунду сварочного процесса выделяется обмотками трансформатора и в месте сварки?
Решение:
Коэффициент трансформации $k = \frac{W_{2} }{W_{1} }$. Нагрузочный ток в первичной обмотке $I_{1} = kI_{2}$. Полезная мощность $P_{1} = U_{1}I_{1}$. Полная мощность $P = \frac{P_{1} }{ \eta} = \frac{U_{1}I_{1} }{ \eta} = \frac{k U_{1}I_{2}}{ \eta}$. Ток в первичной обмотке $I = \frac{P}{U} = \frac{kU_{1}I_{2} }{U \eta}$.
Количество теплоты, выделившееся во вторичной обмотке трансформатора, $Q_{2}^{ \prime} = 0,24 \rho \frac{l_{2} }{S_{2} } I_{2}^{2} t; Q_{2}^{ \prime} \approx 2,74 кДж$.
Количество теплоты, выделившееся в месте сварки, $Q_{2}^{ \prime \prime} = 0,24 (P_{1} - P^{ \prime}) t; Q_{2}^{ \prime \prime} \approx 33,55 кДж$, где $P^{ \prime}$ - мощность, выделившаяся во вторичной обмотке.
Количество теплоты, выделившейся в первичной обмотке, $Q_{1} = 0,24 \rho \frac{l_{1} }{S_{1} } I^{2}t; Q_{1} \approx 2,05 кДж$.
