Номер 4, страница 137 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 5. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 25. Трансформатор. Вопросы - номер 4, страница 137.

Условие.

4. На каком явлении основано действие трансформатора?

Решение.

3. Для чего предназначены трансформаторы?

Трансформаторы — это статические электромагнитные устройства, которые предназначены для преобразования (повышения или понижения) переменного напряжения в электрических цепях при сохранении его частоты. Основное применение трансформаторов — в системах передачи и распределения электроэнергии. Для уменьшения потерь при передаче энергии на большие расстояния напряжение повышают до сотен киловольт. Перед подачей потребителям напряжение, наоборот, понижают до безопасных и стандартных значений (например, 220 В). Кроме того, трансформаторы широко используются в различных электронных устройствах, блоках питания, сварочных аппаратах и измерительной технике.

Ответ: Трансформаторы предназначены для преобразования переменного напряжения — его повышения или понижения — с целью эффективной передачи и использования электроэнергии.

4. На каком явлении основано действие трансформатора?

Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. Суть явления заключается в следующем: переменный ток, проходящий через первичную обмотку трансформатора, создает в его сердечнике переменный во времени магнитный поток. Этот переменный магнитный поток, пронизывая витки как первичной, так и вторичной обмоток, индуцирует в каждой из них электродвижущую силу (ЭДС). Поскольку обмотки индуктивно связаны через общий магнитный поток, энергия из первичной цепи передается во вторичную. Этот процесс называется взаимной индукцией.

Ответ: Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции.

5. Что называют коэффициентом трансформации?

Коэффициентом трансформации $\text{k}$ называют величину, показывающую, во сколько раз трансформатор изменяет напряжение. Он определяется как отношение ЭДС, индуцируемой в первичной обмотке ($E_1$), к ЭДС во вторичной обмотке ($E_2$). В режиме холостого хода (когда к вторичной обмотке не подключена нагрузка) это отношение примерно равно отношению напряжений на обмотках ($U_1/U_2$). Для идеального трансформатора коэффициент трансформации точно равен отношению числа витков в первичной обмотке ($N_1$) к числу витков во вторичной ($N_2$).

Формула коэффициента трансформации: $k = \frac{E_1}{E_2} = \frac{N_1}{N_2} \approx \frac{U_1}{U_2}$

Если $k > 1$ (витков в первичной обмотке больше, чем во вторичной), трансформатор является понижающим.

Если $k < 1$ (витков в первичной обмотке меньше, чем во вторичной), трансформатор является повышающим.

Ответ: Коэффициентом трансформации называют отношение числа витков в первичной обмотке к числу витков во вторичной обмотке ($k = N_1 / N_2$), которое определяет, во сколько раз трансформатор изменяет напряжение.