8. Трансформатор з коефіцієнтом трансформації 10 ввімкнений у мережу змінного струму з напругою 120 В. Сила струму у вторинній обмотці 1 А, а опір 1,5 Ом.
Визначте напругу на затискачах вторинної обмотки, опір корисного навантаження, а
також ККД трансформатора

Значения начальной скорости v₀, конечной скорости v₁, времени движения t₁ снимаем с графика.

Расчётные формулы

а = (v₁, - v₀)/ t₁, - ускорение

s₁ = v₀t₁ + 0.5 at₁² - пройденный путь

v cp = s₁ : t₁ - средняя скорость

График    Вид дв.       v₀, м/с    v₁, м/с    t₁, c    a, м/с²    s₁, м    v ср, м/с    v(t)

    1          равноуск.      2            8          4         1.5         16         4         2 + 1,5t

   2          равнозам.      6            0          3          -2          9          3         6 - 2t

   3          равнозам.      6            2          5        -0,8       20        4         6 - 0,8t            4          равноуск.      0           10          1         10          5         5             10t

Объяснение:

1) До прохождения тока, силы натяжения нитей (их сумма) равна была mg.

После включения тока появилась сила Ампера со стороны магнитного поля, действующая в направлении силы тяжести (т.к в условии натяжение нитей выросло). Прирост силы натяжения составил mg/2.

Приравняем этому значению силу Ампера:

B*I*L = mg/2

Отсюда ток:

I = mg/(2BL) = 0,01*10/(2*10*0,1) = 0,05 A.

ответ: 0,05 А.

2) Вес равен реакции опоры, то есть натяжению нитей.

В одном случае сила Ампера направлена вниз ( тогда вес больше Р1 = 15Н)

При другом направлении тока сила Ампера направлена вертикально вверх ( вес меньше: Р2 = 10Н).

Р1 = mg + BIL

P2 = mg - BIL

Сложим уравнения:   2mg = P1 + P2

m = (P1+P2)/2g = 25/20 = 1,25 кг.

ответ: 1,25 кг.