Trong giờ thực hành, học sinh muốn tạo một máy biến thế với số vòng dây ở cuộn sơ cấp gấp 4 lần cuộn thứ cấp. Do xảy ra sự cố nên cuộn thứ cấp bị thiếu một số vòng dây. Để xác định số dây bị thiếu, học sinh này dùng vôn kế lí tưởng để đo được tỉ số điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp là \(\frac{{43}}{{200}}\). Sau đó học sinh quấn thêm vào cuộn thứ cấp 48 vòng nữa thì tỉ số điện áp hiệu dụng nói trên là \(\frac{{9}}{{40}}\). Bỏ qua mọi hao phí của máy biến áp. Để được máy biến áp có số vòng dây đúng như dự định thì học sinh đó phải cuốn tiếp bao nhiêu vòng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi số vòng dây ở cuộn thứ cấp ban đầu là N2, tỉ số điện áp khi đó là: \(\frac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = \frac{{{N_2}}}{{{N_1}}} = \frac{{43}}{{200}} \Rightarrow {N_2} = \frac{{43}}{{200}}{N_1}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 1 \right)\)
Sau khi quấn thêm vào cuộn thứ cấp 48 vòng, tỉ số điện áp là: \(\frac{{{U_2}^\prime }}{{{U_1}}} = \frac{{{N_2} + 48}}{{{N_1}}} = \frac{9}{{40}} \Rightarrow {N_2} + 48 = \frac{9}{{40}}{N_1}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 2 \right)\)
Trừ hai vế phương trình (1) và (2), ta có: \(48 = \frac{9}{{40}}{N_1} - \frac{{43}}{{200}}{N_1} \Rightarrow {N_1} = 4800\)(vòng)
\( \Rightarrow {N_2} = \frac{{43}}{{200}}{N_1} = \frac{{43}}{{200}}.1200 = 1032\) (vòng)
Số vòng dây dự định ở cuộn thứ cấp là: \({N_{02}} = \frac{1}{4}{N_1} = \frac{1}{4}.4800 = 1200\) (vòng)
Số vòng dây phải quấn thêm là: \(\Delta N = {N_{02}} - {N_2} = 1200 - 1032 = 168\) (vòng)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THCS & THPT Nguyễn Khuyến