Номер 21.31, страница 108 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 21. Электромагнитная индукция. Производство и передача электроэнергии - номер 21.31, страница 108.

Условие.

21.31. В каком случае трансформатор является повышающим, а в каком – понижающим?

Решение.

Тип трансформатора, повышающий он или понижающий, зависит от соотношения числа витков в его первичной и вторичной обмотках. Для идеального трансформатора (без потерь энергии) отношение напряжений на обмотках равно отношению числа витков в них. Это соотношение выражается через коэффициент трансформации $\text{k}$:

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

где $U_1$ и $N_1$ — напряжение и число витков в первичной обмотке (входной), а $U_2$ и $N_2$ — напряжение и число витков во вторичной обмотке (выходной).

В каком случае трансформатор является повышающим

Трансформатор является повышающим, если он увеличивает напряжение переменного тока. Это означает, что напряжение на вторичной обмотке ($U_2$) должно быть больше напряжения на первичной ($U_1$). Исходя из формулы, это условие ($U_2 > U_1$) выполняется, когда число витков во вторичной обмотке больше, чем в первичной ($N_2 > N_1$). Для такого трансформатора коэффициент трансформации $k < 1$.

Ответ: Трансформатор является повышающим, если число витков в его вторичной обмотке больше, чем в первичной ($N_2 > N_1$).

В каком случае трансформатор является понижающим

Трансформатор является понижающим, если он уменьшает напряжение переменного тока. В этом случае напряжение на вторичной обмотке ($U_2$) меньше напряжения на первичной ($U_1$). Это условие ($U_2 < U_1$) выполняется, когда число витков во вторичной обмотке меньше, чем в первичной ($N_2 < N_1$). Для понижающего трансформатора коэффициент трансформации $k > 1$.

Ответ: Трансформатор является понижающим, если число витков в его вторичной обмотке меньше, чем в первичной ($N_2 < N_1$).