Переменный ток и трансформатор — 11 класс
Проверьте действующие и амплитудные значения, расчёт мощности на резисторе и отношения витков идеального трансформатора.
Вопросы и ответы
Выберите ответ мысленно и откройте пояснение для проверки.
-
Амплитуда синусоидального напряжения равна 12√2 В. Каково действующее напряжение?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 12 В
Действующее значение синусоиды равно амплитуде, делённой на √2. Получаем 12 В.
-
Действующее напряжение на резисторе сопротивлением 3 Ом равно 6 В. Какова средняя мощность?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 12 Вт
Для резистора средняя мощность равна квадрату действующего напряжения, делённому на сопротивление: 36 / 3 = 12 Вт.
-
Два соседних положительных максимума тока наблюдаются в моменты 3 мс и 23 мс. Какова частота синусоиды?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 50 Гц
Между соседними максимумами проходит период 20 мс = 0,020 с. Обратная величина равна 50 Гц.
-
Первичная обмотка идеального трансформатора имеет 600 витков, вторичная — 200. На первичной обмотке 12 В действующего напряжения. Сколько вольт на вторичной?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 4 В
Отношение напряжений равно отношению числа витков: U₂ = 12 × 200 / 600 = 4 В.
-
Идеальный трансформатор с резистором на вторичной стороне понижает действующее напряжение с 24 до 6 В. Вторичный ток равен 2 А. Каков действующий первичный ток?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 0,5 А
В идеальной модели при активной нагрузке U₁I₁ = U₂I₂. Поэтому I₁ = 6 × 2 / 24 = 0,5 А.
-
В учебной модели вместо переменного напряжения первичную обмотку питает постоянный ток. Что покажет вольтметр на вторичной после окончания переходного процесса?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Нулевое напряжение
Установившийся ток создаёт неизменный поток. Во вторичной обмотке ЭДС появляется при изменении потока, поэтому после переходного процесса она равна нулю.
-
Какой постоянный ток выделит на резисторе ту же среднюю мощность, что и синусоидальный ток с амплитудой 4√2 А?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 4 А
Действующее значение и определяется по одинаковому тепловому эффекту. Для синусоиды 4√2/√2 = 4 А.
-
В двух идеальных трансформаторах одинаковое первичное напряжение. В первом U₂ = U₁, во втором U₂ = 2U₁. Чем различаются отношения числа витков N₂/N₁?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Во втором оно вдвое больше
Для идеального трансформатора U₂/U₁ = N₂/N₁. Если отношение напряжений удваивается, то же верно для отношения витков.
Для синусоидального тока амплитуда и действующее значение различаются. В задачах о нагреве резистора используйте действующий ток или напряжение, а по условному графику определяйте период и частоту.
В задачах о трансформаторе первичная обмотка подключена к источнику переменного напряжения. Отметьте, какая обмотка первичная, затем сравните числа витков и напряжения в идеальной модели.