PAU Física 2019 · Setembre · Sèrie 5 · Exercici 4 (Opció B)

P4) En un transformador que consta de dues bobines, la bobina primària té Np espires i la secundària té Ns espires. a) Deduïu, a partir de la conservació del flux magnètic, la fórmula per a obtenir la tensió del circuit secundari quan connectem la bobina primària d’un transformador a una tensió alterna ε. Si Np = 1 200 espires i Ns = 300 espires, calculeu la tensió eficaç a la bobina secun­ dària quan connectem la bobina primària a una tensió eficaç de 230 V. [1 punt] b) Calculeu la intensitat eficaç en el circuit primari si pel circuit secundari circulen 2,0 A d’intensitat eficaç. Feu un esquema i indiqueu-hi cada element del transformador, sabent que les dues bobines estan enrotllades sobre un nucli de ferro comú. [1 punt] Nota: Considereu un transformador ideal.

𝑑𝜑 dt , −𝑑𝜑 dt = 𝑉𝑃 𝑉𝑃= −𝑁𝑃 𝑁𝑃 } ⇒𝑉𝑃 𝑁𝑃= 𝑉𝑆 0,4 p 𝑁𝑆 𝑑𝜑 dt , −𝑑𝜑 dt = 𝑉𝑆 𝑉𝑆= −𝑁𝑆 𝑁𝑆 𝑁𝑆 𝑁𝑆 0,1 p 𝑉𝑆= 𝑁𝑃𝜀 𝑁𝑃𝑉𝑃= 300 0,5 p 𝑉𝑆= 1200 230 = 57, 5 V b) 0,2 p 𝑃𝑃= 𝑃𝑆 0,2 p 𝐼𝑃𝑉𝑃= 𝐼𝑆𝑉𝑆 0,1 p 𝐼𝑃230 = 2 ⋅57, 5 0,1 p 𝐼𝑃= 0,5 A