Номер 4, страница 180 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 3. Электромагнитные явления. Параграф 41. Трансформатор. Вопросы для самопроверки - номер 4, страница 180.

Условие.

4. Что называется коэффициентом трансформации?

Решение.

Коэффициент трансформации (обозначается буквой $\text{k}$) – это безразмерная физическая величина, которая характеризует способность трансформатора изменять (трансформировать) переменное напряжение. Она показывает, во сколько раз напряжение или ЭДС (электродвижущая сила) на первичной обмотке трансформатора отличается от напряжения или ЭДС на его вторичной обмотке в режиме холостого хода (когда вторичная обмотка разомкнута).

Коэффициент трансформации определяется как отношение числа витков в первичной обмотке ($w_1$) к числу витков во вторичной обмотке ($w_2$):
$k = \frac{w_1}{w_2}$

В режиме холостого хода, когда потери в трансформаторе можно считать пренебрежимо малыми, это отношение также равно отношению ЭДС ($E_1$ и $E_2$) в обмотках и отношению напряжений ($U_1$ и $U_2$) на их зажимах:
$k = \frac{w_1}{w_2} = \frac{E_1}{E_2} \approx \frac{U_1}{U_2}$

Для идеального трансформатора (без потерь мощности) отношение токов в обмотках обратно пропорционально отношению напряжений, следовательно:
$\frac{I_2}{I_1} = \frac{U_1}{U_2} = k$
где $I_1$ и $I_2$ – токи в первичной и вторичной обмотках соответственно.

В зависимости от значения коэффициента трансформации различают:
• Понижающий трансформатор: если $k > 1$, то есть $w_1 > w_2$ и $U_1 > U_2$. Напряжение на выходе (вторичной обмотке) меньше, чем на входе.
• Повышающий трансформатор: если $k < 1$, то есть $w_1 < w_2$ и $U_1 < U_2$. Напряжение на выходе больше, чем на входе.
• Если $k = 1$, то $w_1 = w_2$ и $U_1 \approx U_2$. Такой трансформатор не изменяет напряжение и может использоваться для гальванической развязки цепей.

Ответ: Коэффициентом трансформации называется безразмерная величина, равная отношению числа витков в первичной обмотке к числу витков во вторичной обмотке ($k = \frac{w_1}{w_2}$). В режиме холостого хода она приблизительно равна отношению напряжения на первичной обмотке к напряжению на вторичной обмотке ($k \approx \frac{U_1}{U_2}$).