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 2 - номер 3, страница 81.

Условие.

3. При каком условии трансформатор будет понижающим?

Решение.

Трансформатор является понижающим, если он преобразует высокое переменное напряжение в низкое. Принцип работы трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции. Для идеального трансформатора, в котором отсутствуют потери энергии, отношение напряжений на первичной ($U_1$) и вторичной ($U_2$) обмотках прямо пропорционально отношению числа витков в этих обмотках ($N_1$ и $N_2$ соответственно).

Это соотношение выражается формулой:

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

Коэффициент трансформации $\text{k}$ определяется как отношение напряжения на первичной обмотке к напряжению на вторичной:

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

Для того чтобы трансформатор был понижающим, напряжение на его вторичной обмотке должно быть меньше, чем на первичной, то есть должно выполняться условие $U_2 < U_1$.

Исходя из формулы, это возможно только в том случае, если число витков во вторичной обмотке меньше числа витков в первичной:

$ N_2 < N_1 $

При этом коэффициент трансформации $\text{k}$ для понижающего трансформатора будет больше единицы ($k > 1$).

Важно отметить, что при понижении напряжения сила тока во вторичной цепи возрастает (в идеальном трансформаторе мощность сохраняется: $P_1 = U_1 I_1 = U_2 I_2 = P_2$), так как $\frac{I_2}{I_1} = \frac{U_1}{U_2} = k > 1$.

Ответ: Трансформатор будет понижающим при условии, что число витков в его вторичной обмотке ($N_2$) меньше, чем число витков в первичной обмотке ($N_1$). Математически это условие записывается как $N_2 < N_1$.