Какое соотношение сил токов во вторичной и первичной обмотках трансформатора, который повышает напряжение с 80 В до 180 В, если КПД равен 100%?

Физика 8 класс Трансформаторы Трансформатор первичная обмотка вторичная обмотка напряжение КПД соотношение сил токов физика 8 класс Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать основные принципы работы трансформатора и формулы, связанные с ним. Трансформатор работает на основе электромагнитной индукции и позволяет изменять напряжение и ток в электрических цепях.

Давайте обозначим:

• U1 - напряжение на первичной обмотке (80 В);
• U2 - напряжение на вторичной обмотке (180 В);
• I1 - ток в первичной обмотке;
• I2 - ток во вторичной обмотке;
• K - коэффициент трансформации (отношение напряжений).

По определению коэффициент трансформации K можно выразить как:

K = U2 / U1

Теперь подставим известные значения:

K = 180 В / 80 В = 2,25

Это означает, что трансформатор повышает напряжение в 2,25 раза. Теперь мы можем использовать закон сохранения энергии для трансформатора, который работает с КПД 100%:

P1 = P2, где P1 и P2 - мощности на первичной и вторичной обмотках соответственно.

Мощность можно выразить через напряжение и ток:

P = U * I

Тогда для первичной и вторичной обмоток мы можем записать:

U1 * I1 = U2 * I2

Теперь подставим известные значения:

80 В * I1 = 180 В * I2

Теперь выразим соотношение токов:

I1 / I2 = U2 / U1

Подставим коэффициент трансформации:

I1 / I2 = 180 В / 80 В

I1 / I2 = 2,25

Таким образом, мы можем записать:

I1 = 2,25 * I2

Это означает, что ток в первичной обмотке (I1) в 2,25 раза больше тока во вторичной обмотке (I2). Таким образом, соотношение токов в обмотках трансформатора, который повышает напряжение с 80 В до 180 В, составляет:

I1 : I2 = 2,25 : 1