Видеоучебник / Физика / Видеоуроки. Решение задач по физике. Электродинамика. / Трансформаторы

Трансформаторы

Урок 34. Видеоуроки. Решение задач по физике. Электродинамика.

Вряд ли сегодня можно встретить человека, который никогда бы не слышал о трансформаторных будках. Но вот в том, как работают трансформаторы, разбирается не так много людей. На данном уроке мы будем решать задачи на трансформаторы.

Конспект урока "Трансформаторы"

«Мир скучен для скучных людей».

Сократ

Задача 1. Первичная обмотка трансформатора содержит 500 витков, а вторичная — 1000. Найдите напряжение на зажимах первичной обмотки, если на зажимах вторичной обмотки напряжение равно 200 В. К какому типу относится данный трансформатор?

ДАНО:

РЕШЕНИЕ

Коэффициент трансформации определяется по формуле

Тогда напряжение на зажимах первичной обмотки равно

Тип трансформатора?

Ответ: данный трансформатор является повышающим; U₁ = 100 В.

Задача 2. Найдите соотношение токов в обмотках трансформатора, если его коэффициент трансформации равен 20, а КПД составляет 90%.

ДАНО:

СИ

РЕШЕНИЕ

КПД трансформатора определяется по формуле

Мощность тока можно определить как

Коэффициент трансформации определяется по формуле

Запишем КПД трансформатора с учётом записанных формул и выразим соотношение токов в обмотках трансформатора

Ответ: ток во вторичной обмотке в 18 раз больше, чем в первичной.

Задача 3. При работе трансформатора в режиме холостого хода напряжение на зажимах первичной обмотки равно 100 В, а напряжение на зажимах вторичной обмотки равно 20 В. Когда на одну из катушек намотали дополнительно 20 витков, напряжение на зажимах вторичной обмотки стало равно 22 В. Найдите число витков в обмотках.

ДАНО:

РЕШЕНИЕ

Запишем формулу для определения коэффициента трансформации

Тогда количество витков в первичной обмотке

После увеличения числа витков во вторичной обмотке можно записать

Преобразуем данное выражение с учетом формулы для N₁

Тогда количество витков во вторичной обмотке равно

Количество витков в первичной обмотке

Задача 4. Трансформатор с коэффициентом 0,4 включен в цепь с напряжением 220 В. Напряжение на зажимах вторичной обмотки составляет 530 В. Найдите сопротивление вторичной обмотки, если по ней протекает ток 2 А. Потерями энергии в первичной обмотке можно пренебречь.

ДАНО:

РЕШЕНИЕ

Запишем формулу для определения коэффициента трансформации

Исходя из того, что сопротивление в первичной обмотке пренебрежимо мало, то

Из закона Ома для замкнутой цепи

Исходя из него, запишем уравнение для ЭДС во вторичной обмотке

Тогда

Выразим искомое сопротивление

Ответ: 10 Ом.

Задача 5. Первичная обмотка трансформатора для накала радиолампы имеет 1100 витков и включена в сеть с напряжением 220 В. Какое количество витков должна иметь вторичная обмотка, если ее активное сопротивление 0,5 Ом, а напряжение накала лампы 3,5 В при силе тока 2 А? Напряжение на вторичной обмотке равно 5,5 В.

ДАНО: