Номер 7, страница 52 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

*7. Объясните принцип действия трансформатора.

*7. Объясните принцип действия трансформатора.

Трансформатор – это статическое электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения при сохранении его частоты. Работа трансформатора основана на явлении электромагнитной индукции.

Конструктивно простейший трансформатор состоит из замкнутого сердечника (магнитопровода), изготовленного из ферромагнитного материала (например, листов электротехнической стали), и как минимум двух индуктивно связанных обмоток — первичной и вторичной, намотанных на этот сердечник.

Принцип действия заключается в следующем. К первичной обмотке, имеющей $N_1$ витков, подключают источник переменного напряжения $U_1$. По этой обмотке начинает протекать переменный ток, который создает в сердечнике переменный магнитный поток. Этот магнитный поток, замыкаясь по сердечнику, пронизывает витки как первичной, так и вторичной обмотки, имеющей $N_2$ витков. Согласно закону электромагнитной индукции, переменный магнитный поток индуцирует (наводит) в каждой из обмоток электродвижущую силу (ЭДС). Во вторичной обмотке возникает ЭДС индукции $E_2$. Если цепь вторичной обмотки замкнута, то под действием этой ЭДС в ней потечет переменный ток $I_2$, и на ее зажимах установится напряжение $U_2$.

Для идеального трансформатора (без потерь) отношение напряжений на обмотках равно отношению числа витков в них: $\frac{U_1}{U_2} = \frac{N_1}{N_2}$. Таким образом, изменяя соотношение числа витков, можно изменять напряжение. Если число витков во вторичной обмотке больше, чем в первичной ($N_2 > N_1$), напряжение на ней будет выше ($U_2 > U_1$), и такой трансформатор называется повышающим. Если же во вторичной обмотке витков меньше ($N_2 < N_1$), напряжение на ней будет ниже ($U_2 < U_1$), и это понижающий трансформатор.

Ответ: Принцип действия трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции. Переменный ток в первичной обмотке создает переменный магнитный поток в сердечнике, который, в свою очередь, индуцирует переменную ЭДС и напряжение во вторичной обмотке. Соотношение напряжений на обмотках определяется соотношением числа витков в них.