Номер 8, страница 52 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

8. Что такое коэффициент трансформации?

8. Коэффициент трансформации (обозначается буквой $\text{k}$) — это безразмерная физическая величина, характеризующая трансформатор. Она определяется как отношение электродвижущей силы (ЭДС) индукции, возникающей во вторичной обмотке, к ЭДС в первичной обмотке.

Формула для коэффициента трансформации:

$k = \frac{ε_2}{ε_1}$

где $ε_1$ — ЭДС в первичной обмотке, а $ε_2$ — ЭДС во вторичной обмотке.

Для идеального трансформатора (без потерь энергии) в режиме холостого хода это отношение приблизительно равно отношению напряжений на обмотках и отношению числа витков в них:

$k = \frac{ε_2}{ε_1} \approx \frac{U_2}{U_1} = \frac{N_2}{N_1}$

где $U_1$ и $U_2$ — напряжения, а $N_1$ и $N_2$ — числа витков в первичной и вторичной обмотках соответственно.

Также коэффициент трансформации можно выразить через силы тока в обмотках. Так как мощность в идеальном трансформаторе сохраняется ($P_1 = P_2$, или $U_1I_1 = U_2I_2$), то:
$k = \frac{U_2}{U_1} = \frac{I_1}{I_2}$

В зависимости от значения коэффициента трансформации различают:
- Повышающий трансформатор: $k > 1$. В этом случае напряжение на вторичной обмотке выше, чем на первичной ($U_2 > U_1$).
- Понижающий трансформатор: $k < 1$. В этом случае напряжение на вторичной обмотке ниже, чем на первичной ($U_2 < U_1$).

Ответ: Коэффициент трансформации — это величина, равная отношению ЭДС во вторичной обмотке к ЭДС в первичной обмотке ($k = ε_2 / ε_1$). Он показывает, во сколько раз трансформатор изменяет напряжение. Если $k > 1$ — трансформатор повышающий, если $k < 1$ — понижающий.