Определите КПД трансформатора со снижающим коэффициентом трансформации k = 4,0 при подключении к сети с напряжением

Тема урока: КПД трансформатора

Разъяснение: КПД (коэффициент полезного действия) трансформатора - это отношение мощности на выходе к мощности на входе, выраженное в процентах. КПД показывает, насколько эффективно трансформатор преобразует электрическую энергию.

Чтобы определить КПД трансформатора, нам нужно знать соотношение выходного напряжения (U2) к входному напряжению (U1). При этом предполагается, что в первичной обмотке трансформатора нет потерь энергии.

Коэффициент трансформации (k) показывает, во сколько раз вторичное напряжение (U2) меньше первичного напряжения (U1). В нашей задаче k = 4,0, что значит, что U2 = U1 / k.

КПД трансформатора можно определить по формуле:
КПД = (U2/U1)^2 * 100%

Применяя формулу к нашей задаче, получаем:
КПД = (U1/k / U1)^2 * 100%

Упрощая выражение, получаем:
КПД = 1/k^2 * 100%

Подставляя значение k = 4,0, находим:
КПД = 1/4,0^2 * 100% = 1/16 * 100% = 6,25%

Демонстрация:
Задача: Определите КПД трансформатора со снижающим коэффициентом трансформации k = 5 при подключении к сети с напряжением u1 = 220 В.
Решение:
КПД = 1/5^2 * 100% = 1/25 * 100% = 4%

Совет: Чтобы лучше понять КПД трансформатора, изучите принцип работы трансформатора и формулу для расчета КПД. Также обратите внимание на то, что КПД трансформатора всегда меньше 100%, так как в процессе преобразования энергии всегда возникают потери.

Практика: Определите КПД трансформатора со снижающим коэффициентом трансформации k = 6 при подключении к сети с напряжением U1 = 240 В.