Wyjaśnij, dlaczego możliwe jest...- Zadanie 1: Fizyka 2. Szkoła branżowa I stopnia

Rozwiązanie

Stosunek napięcia uzyskanego w uzwojeniu wtórnym transformatora do napięcia przyłożonego do uzwojenia pierwotnego jest równy stosunkowi liczby zwojów uzwojenia wtórnego do pierwotnego:

$\frac{U _{2}}{U _{1}} = \frac{n _{2}}{n _{1}}$

$dla n_{2} = 1$

$\frac{U _{2}}{U _{1}} = \frac{1}{n _{1}}$

$U_{2} = \frac{U _{1}}{n _{1}}$

Możemy przyjąć, że moc w uzwojeniu wtórnym jest równa mocy w uzwojeniu pierwotnym:

$P_{2} = P_{1}$

$U_{2} I_{2} = U_{1} I_{1}$

Wyznaczmy jaki prąd płynie w uzwojeniu wtórnym:

$I_{2} = \frac{U _{1} I _{1}}{U _{2}}$

Wstawmy za napięcie na uzwojeniu wtórnym wcześniej wyznaczoną zależność:

$I_{2} = \frac{U _{1} I _{1}}{\frac{U _{1}}{n _{1}}} = n_{1} I_{1}$

Zatem natężenie prądu w uzwojeniu wtórnym jest o $n_{1}$ większe od natężenia prądu w uzwojeniu pierwotnym. Takie natężenie prądu może być setki razy, albo i więcej większe od natężenia pierwotnego. Przepływ prądu o tak dużym natężeniu spowoduje wydzielanie się bardzo dużej ilości ciepła zgodnie z prawem Joule'a-Lenza.