Номер 3, страница 68 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

3. Что называют коэффициентом трансформации?

3. Что называют коэффициентом трансформации?

Коэффициентом трансформации называют одну из основных характеристик трансформатора, которая показывает, во сколько раз трансформатор изменяет (повышает или понижает) переменное напряжение. Это безразмерная величина, обозначаемая обычно буквой $k$.

Коэффициент трансформации определяется как отношение числа витков в первичной обмотке ($N_1$) к числу витков во вторичной обмотке ($N_2$):
$k = \frac{N_1}{N_2}$

В режиме холостого хода, когда вторичная обмотка разомкнута, потери в трансформаторе малы, и можно считать, что отношение напряжений на обмотках равно отношению ЭДС (электродвижущих сил), индуцируемых в них. ЭДС в каждой обмотке пропорциональна числу витков в ней. Таким образом, коэффициент трансформации можно также выразить через отношение напряжений на первичной ($U_1$) и вторичной ($U_2$) обмотках:
$k = \frac{E_1}{E_2} \approx \frac{U_1}{U_2}$
где $E_1$ и $E_2$ — ЭДС в первичной и вторичной обмотках соответственно.

Для идеального трансформатора (без потерь мощности) мощность в первичной цепи равна мощности во вторичной цепи ($P_1 = P_2$). Так как мощность $P = U \cdot I$, то $U_1 I_1 = U_2 I_2$. Из этого следует, что отношение токов обратно отношению напряжений:
$k = \frac{U_1}{U_2} = \frac{I_2}{I_1}$
где $I_1$ и $I_2$ — токи в первичной и вторичной обмотках.

Ответ: Коэффициентом трансформации $k$ называют отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки ($k = N_1/N_2$). Эта величина показывает, во сколько раз трансформатор изменяет напряжение, и для идеального трансформатора равна отношению напряжения на первичной обмотке к напряжению на вторичной.