Коэффициент трансформации  

При k > 1 трансформатор называют понижающим.

При k < 1 трансформатор называют повышающим.

Принципиальные схемы понижающего (a) и повышающего (b) автотрансформаторов.  

                          а) U1 > U2, то k > 1                          б) U1 < U2, то k < 1

Мощность и КПД трансформаторов. 

Любой КПД определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой. Учитывая, что работа равна отношению мощности ко времени, для трансформатора можно записать формулу КПД через мощность:η = P2 / P1

Так как КПД трансформатора примерно 94-98%, то Р2 немного меньше чем Р1.

Во сколько раз трансформатор увеличивает напряжение переменного тока, во столько же раз уменьшается сила тока.

Использование трансформаторов.   

1. Применение в электросетях:

Поскольку потери на нагревание провода согласно закону Джоуля-Ленца пропорциональны квадрату тока, проходящего через провод, при передаче электроэнергии на большое расстояние выгодно использовать очень большие напряжения и небольшие токи. Из соображений безопасности и для уменьшения массы изоляции в быту желательно использовать не столь большие напряжения. Поэтому для наиболее выгодной транспортировки электроэнергии в электросети многократно применяют трансформаторы: сначала для повышения напряжения генераторов на электростанциях перед транспортировкой электроэнергии, а затем для понижения напряжения линии электропередач до приемлемого для потребителей уровня.

2. Применение трансформаторов в источниках питания:

Для питания разных узлов электроприборов требуются самые разнообразные напряжения. Блоки электропитания в устройствах, которым необходимо несколько напряжений различной величины содержат трансформаторы с несколькими вторичными обмотками или содержат в схеме дополнительные трансформаторы.

3. Разделительные трансформаторы:

Такие трансформаторы используются в электросетях для устранения угрозы поражения электрическим током (при одновременном касании человеком фазового провода или корпуса прибора с плохой изоляцией и заземлённого предмета тело человека замыкает электрическую цепь). Прибор, включенный в сеть через трансформатор, безопасен, поскольку вторичная цепь трансформатора контакта с «землёй» не имеет.

Примерная задача на закон Ома для полной цепи.

Дано:

Δφ = ε

ε = 4 B

R = 4 Ом

I = 0,8 A

--------------

r -?

Формула:

I = ε / (R + r)

r = ε/I - R

Решение:

r = 4 В / 0,8 A - 4 Ом = 1 Ом

Билет 20

Потенциальная и кинетическая энергии.