Номер 21.18, страница 107 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 21. Электромагнитная индукция. Производство и передача электроэнергии - номер 21.18, страница 107.

Условие.

21.18. Какое явление лежит в основе работы трансформатора?

Решение.

Решение

В основе работы любого трансформатора лежит явление электромагнитной индукции. Трансформатор состоит из двух (или более) катушек с проволокой (обмоток), которые индуктивно связаны между собой, как правило, при помощи общего замкнутого магнитопровода (сердечника).

Процесс работы можно описать следующими шагами:

1. На первичную обмотку подается переменное напряжение, в результате чего в ней возникает переменный электрический ток.

2. Этот переменный ток создает в сердечнике переменный во времени магнитный поток.

3. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, наводит в этом контуре электродвижущую силу (ЭДС). Так как переменный магнитный поток проходит через витки вторичной обмотки, в ней индуцируется переменная ЭДС. Этот частный случай, когда ЭДС наводится в одной катушке из-за изменения тока в другой, также называют явлением взаимной индукции.

Величина ЭДС, индуцируемой в каждой обмотке, прямо пропорциональна числу витков в ней и скорости изменения магнитного потока. Для идеального трансформатора (в котором отсутствуют потери энергии) отношение напряжений на выводах обмоток равно отношению числа витков в этих обмотках:

$ \frac{U_2}{U_1} = \frac{N_2}{N_1} $

где $U_1$ и $U_2$ — напряжение на первичной и вторичной обмотках, а $N_1$ и $N_2$ — число витков в них. Таким образом, изменяя соотношение витков, можно преобразовывать (повышать или понижать) переменное напряжение.

Ответ: В основе работы трансформатора лежит явление электромагнитной индукции (взаимной индукции).