Номер 1, страница 180 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 3. Электромагнитные явления. Параграф 41. Трансформатор. Вопросы для самопроверки - номер 1, страница 180.

Условие.

1. Каково назначение трансформатора?

Решение.

Трансформатор — это статическое электромагнитное устройство, которое преобразует переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения при сохранении той же частоты. Преобразование происходит за счет явления электромагнитной индукции. Основное назначение трансформатора — изменять (повышать или понижать) напряжение в цепях переменного тока.

Ключевые функции и области применения трансформаторов:

1. Передача и распределение электроэнергии. Это самая важная область применения. На электростанциях генераторы вырабатывают электроэнергию при относительно невысоком напряжении. Для передачи на большие расстояния это напряжение повышают с помощью повышающих трансформаторов до сотен тысяч вольт. Это позволяет значительно снизить силу тока в линиях электропередачи и, следовательно, уменьшить потери мощности на нагрев проводов (потери пропорциональны квадрату тока, $P_{потерь} = I^2 \cdot R$). В местах потребления (городах, на предприятиях) напряжение понижается с помощью ряда понижающих трансформаторов до стандартных, безопасных для использования значений (например, 220 В или 380 В).

2. Использование в бытовых и промышленных приборах. Множество электронных устройств, таких как компьютеры, телевизоры, зарядные устройства для телефонов, работают от низкого напряжения постоянного тока. В их блоках питания используются маломощные понижающие трансформаторы, которые преобразуют сетевое напряжение 220 В в более низкие значения переменного напряжения (например, 5, 12 или 24 В), которое затем выпрямляется.

3. Гальваническая развязка. Трансформаторы обеспечивают электрическую изоляцию (гальваническую развязку) между первичной и вторичной цепями. Это свойство используется для повышения электробезопасности, например, в медицинском оборудовании или при ремонте электроники, чтобы исключить риск поражения электрическим током от сети.

4. Согласование сопротивлений (импедансов). Трансформаторы применяются для согласования сопротивления источника сигнала с сопротивлением нагрузки, что необходимо для передачи максимальной мощности от источника к нагрузке. Это важно, например, в аудиотехнике для подключения динамиков к выходу усилителя.

5. Измерительные цели. В высоковольтных сетях для измерения больших токов и напряжений используются специальные измерительные трансформаторы (трансформаторы тока и трансформаторы напряжения). Они понижают ток и напряжение до безопасных значений, которые могут быть измерены стандартными приборами.

Таким образом, трансформаторы являются неотъемлемой частью современной электротехники и энергетики, обеспечивая эффективную и безопасную передачу и использование электрической энергии.

Ответ:

Основное назначение трансформатора — преобразование (повышение или понижение) напряжения переменного тока при неизменной частоте для эффективной передачи электроэнергии на большие расстояния и для ее безопасного использования в различных электрических и электронных устройствах.