Коэффициент трансформации одного трансформатора равен 0,2, а другого − 20. Какой из этих трансформаторов повышающий, какой понижающий?
Коэффициент трансформации определяет тип трансформатора.
$k = \frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{N_{1}}{N_{2}}$;
Eсли $U_{2} > U_{1}$, k < 1.
Трансформатор с коэффициентом трансорфмации 0,2 − повышающий.
$U_{2} < U_{1}$, k > 1.
Трансформатор с коэффициентом трансорфмации 20 − понижающий.
Чтобы определить, какой из трансформаторов является повышающим, а какой — понижающим, необходимо понять, как работает трансформатор и что такое коэффициент трансформации.
Трансформатор и принцип его работы
Трансформатор — это электрический прибор, предназначенный для изменения (трансформации) переменного напряжения, тока или сопротивления в электрической цепи. Он состоит из двух обмоток (первичной и вторичной), которые намотаны на общий магнитопровод. Обмотки не имеют непосредственного электрического контакта друг с другом, но между ними существует магнитная связь, которая передает энергию через магнитное поле.
Когда переменное напряжение подается на первичную обмотку, оно создает переменный магнитный поток в магнитопроводе. Этот поток индуцирует напряжение во вторичной обмотке по закону электромагнитной индукции.
Формула коэффициента трансформации
Коэффициент трансформации $ k $ характеризует отношение напряжения на первичной обмотке к напряжению на вторичной обмотке:
$$ k = \frac{U_1}{U_2} $$
где:
− $ U_1 $ — напряжение на первичной обмотке;
− $ U_2 $ — напряжение на вторичной обмотке.
Если $ k > 1 $, то трансформатор является понижающим, так как он уменьшает напряжение (напряжение на первичной обмотке больше, чем на вторичной).
Если $ k < 1 $, то трансформатор является повышающим, так как он увеличивает напряжение (напряжение на вторичной обмотке больше, чем на первичной).
Связь между количеством витков
Коэффициент трансформации также можно выразить через количество витков в первичной ($ N_1 $) и вторичной ($ N_2 $) обмотках:
$$ k = \frac{N_1}{N_2} $$
где:
− $ N_1 $ — число витков в первичной обмотке;
− $ N_2 $ — число витков во вторичной обмотке.
Если $ N_1 > N_2 $, напряжение будет снижаться, и трансформатор будет понижающим.
Если $ N_1 < N_2 $, напряжение будет повышаться, и трансформатор будет повышающим.
Применение коэффициента трансформации
Для данного задания указаны два трансформатора:
1. У первого коэффициент трансформации $ k = 0.2 $. Это значение меньше единицы ($ k < 1 $), следовательно, напряжение на вторичной обмотке будет больше, чем на первичной. Такой трансформатор является повышающим.
2. У второго коэффициент трансформации $ k = 20 $. Это значение больше единицы ($ k > 1 $), следовательно, напряжение на вторичной обмотке будет меньше, чем на первичной. Такой трансформатор является понижающим.
Таким образом, определение типа трансформатора основывается на значении коэффициента трансформации: если он меньше 1, трансформатор повышающий, если больше 1, трансформатор понижающий.
Пожауйста, оцените решение
