Номер 4, страница 63, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

4. Как вычисляется коэффициент полезного действия трансформатора?

4. Коэффициент полезного действия (КПД) трансформатора — это характеристика, показывающая эффективность преобразования электрической энергии. Он обозначается греческой буквой $\eta$ (эта) и определяется как отношение полезной (выходной) мощности, отдаваемой в нагрузку, к полной (входной) мощности, потребляемой из сети.

КПД вычисляется по формуле: $\eta = \frac{P_2}{P_1}$

Часто КПД выражают в процентах: $\eta = \frac{P_2}{P_1} \cdot 100\%$ где:

$P_2$ — активная мощность на выходе трансформатора (в нагрузке);

$P_1$ — активная мощность на входе трансформатора (потребляемая из сети).

В реальном трансформаторе часть потребляемой энергии теряется, превращаясь в тепло. Эти потери ($\Delta P$) складываются в основном из электрических потерь в обмотках (нагрев проводов, "потери в меди") и магнитных потерь в сердечнике (на перемагничивание и вихревые токи, "потери в стали"). Поэтому входная мощность всегда больше выходной: $P_1 = P_2 + \Delta P$

С учетом потерь формулу для КПД можно записать иначе: $\eta = \frac{P_2}{P_2 + \Delta P} = \frac{P_1 - \Delta P}{P_1} = 1 - \frac{\Delta P}{P_1}$

Современные силовые трансформаторы обладают очень высоким КПД, который при номинальной нагрузке может достигать 98–99,5%.

Ответ: Коэффициент полезного действия трансформатора вычисляется как отношение выходной (полезной) мощности $P_2$ к входной (затраченной) мощности $P_1$: $\eta = \frac{P_2}{P_1}$.