Номер 1, страница 181 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 3. Электромагнитные явления. Параграф 41. Трансформатор. Задание 37 - номер 1, страница 181.

Условие.

1. Можно ли с помощью трансформатора повышать и понижать постоянное напряжение?

Решение.

Нет, с помощью трансформатора нельзя повышать или понижать постоянное напряжение. Принцип действия трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции, которое возникает только при изменении магнитного потока.

Рассмотрим, как это работает:

1. Переменный ток: Когда к первичной обмотке трансформатора подключают источник переменного напряжения, по ней начинает течь переменный ток. Этот ток создает вокруг себя переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, создает в сердечнике трансформатора переменный магнитный поток. Изменяющийся магнитный поток пронизывает витки вторичной обмотки и, согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, наводит в ней электродвижущую силу (ЭДС), то есть переменное напряжение. Величина ЭДС индукции прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока: $\mathcal{E} = -N \frac{d\Phi}{dt}$.

2. Постоянный ток: Если же к первичной обмотке подключить источник постоянного напряжения, то в ней потечет постоянный ток (после короткого переходного процесса при включении). Этот ток создаст в сердечнике постоянное магнитное поле и, соответственно, постоянный магнитный поток. Поскольку магнитный поток не изменяется во времени, его производная по времени равна нулю: $\frac{d\Phi}{dt} = 0$. Следовательно, ЭДС индукции во вторичной обмотке возникать не будет. Трансформатор будет работать только в моменты включения и выключения цепи, когда ток (и магнитный поток) кратковременно изменяется.

Таким образом, для работы трансформатора необходимо именно переменное напряжение. Для преобразования постоянного напряжения используются другие устройства, например, импульсные DC-DC преобразователи.

Ответ: Нет, с помощью трансформатора нельзя повышать и понижать постоянное напряжение, так как его работа основана на явлении электромагнитной индукции, которое требует изменяющегося во времени магнитного потока, создаваемого только переменным током.