какая сила тока будет создаваться на первичной обмотке трансформатора, если напряжение на вторичной обмотке равно 20 В, сила тона на вторичной обмотке 1 А, количество витков на первичной обмотке 200, а на вторичный - 1000. Тепловыми потерями пренебречь. Запишите решение задачи с кратким пояснением.
Ответы
Для решения этой задачи используется закон сохранения энергии: мощность на первичной стороне трансформатора должна быть равна мощности на вторичной стороне. Поскольку трансформатор идеальный (без учета потерь), мощность на вторичной стороне будет также равна мощности на первичной стороне.
Мощность (P) определяется как произведение напряжения (U) на силу тока (I):
P = U * I.
Для первичной стороны:
P1 = U1 * I1,
где U1 - напряжение на первичной стороне, I1 - сила тока на первичной стороне.
Для вторичной стороны:
P2 = U2 * I2,
где U2 - напряжение на вторичной стороне, I2 - сила тока на вторичной стороне.
Поскольку мощности равны, можно записать:
P1 = P2,
или
U1 * I1 = U2 * I2.
Известны следующие значения:
U2 = 20 В,
I2 = 1 А,
U1 - неизвестно,
I1 - нужно найти.
Мы знаем, что отношение числа витков на первичной стороне к числу витков на вторичной стороне равно отношению напряжений:
N1 / N2 = U1 / U2,
где N1 - количество витков на первичной стороне, N2 - количество витков на вторичной стороне.
Подставив известные значения, получим:
200 / 1000 = U1 / 20.
Решая уравнение относительно U1, получим:
U1 = 4 В.
Теперь мы можем найти силу тока на первичной стороне, подставив значение напряжения:
I1 = P1 / U1 = P2 / U2 = 1 А.
Итак, сила тока на первичной обмотке трансформатора также составит 1 А.