Номер 3, страница 81 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 3. Электромагнитные явления. Самостоятельные работы. СР-62. Передача электрической энергии. Вариант 1 - номер 3, страница 81.

Условие.

3. При каком условии трансформатор будет повышающим?

Решение.

Решение

Трансформатор — это устройство для преобразования переменного напряжения. Он состоит из двух (или более) обмоток, намотанных на общий магнитопровод. Обмотка, подключенная к источнику переменного напряжения, называется первичной, а обмотка, к которой подключается нагрузка, — вторичной.

Работа трансформатора основана на явлении электромагнитной индукции. Отношение напряжений на обмотках в режиме холостого хода (без нагрузки) для идеального трансформатора равно отношению чисел витков в этих обмотках. Это отношение называется коэффициентом трансформации $\text{k}$:

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

где:

$U_1$ — напряжение на первичной обмотке;

$U_2$ — напряжение на вторичной обмотке;

$N_1$ — число витков в первичной обмотке;

$N_2$ — число витков во вторичной обмотке.

Повышающим называется трансформатор, который увеличивает напряжение, то есть напряжение на вторичной обмотке ($U_2$) больше, чем напряжение на первичной обмотке ($U_1$). Математически это условие выглядит так:

$U_2 > U_1$

Если разделить обе части этого неравенства на $U_1$, получим:

$\frac{U_2}{U_1} > 1$

Из формулы для коэффициента трансформации следует, что для выполнения этого условия необходимо, чтобы отношение числа витков также было больше единицы:

$\frac{N_2}{N_1} > 1$

Это, в свою очередь, означает, что число витков во вторичной обмотке должно быть больше числа витков в первичной обмотке:

$N_2 > N_1$

Таким образом, для того чтобы трансформатор был повышающим, его коэффициент трансформации $\text{k}$ должен быть больше единицы ($k > 1$).

Ответ: Трансформатор будет повышающим, если число витков в его вторичной обмотке ($N_2$) больше числа витков в первичной обмотке ($N_1$), то есть при выполнении условия $N_2 > N_1$.