Теория:
Предположим, что необходимо передать электрическую энергию по проводам, имеющим сопротивление \(R\), от некоторого источника удалённому потребителю, мощность которого \(P\). Потери энергии в проводах за некоторое время \(\Delta t\) можно найти как:
\(Q=I^2 R \Delta t=\frac{P^2}{U^2} R \Delta t\). (\(1\))
ЛЭП (линия электропередачи) может быть достаточно длинной, поэтому сопротивление \(R\) может быть очень большим, что иногда приводит к большим потерям энергии. Соответственно, хорошо бы было при передаче использовать высоковольтное электричество, а в быту применять ток с не слишком высоким напряжением.
Устройства, которые могут изменять напряжение тока, почти не теряя при этом энергию, называются трансформаторами. Если ко вторичной обмотке трансформатора ничего не подключено (режим холостого хода), то мгновенное значение индукции в каждом витке каждой из катушек одинаково:
\(E_1=E_2=-\Phi'\), (\(2\))
где \(\Phi\) — магнитный поток, пронизывающий витки первичной и вторичной обмоток.
Напряжение на первичной обмотке \(U_{1}\), состоящей из \(N_1\) витков, определится как:
\(U_1=N_1\cdot E_1\), (\(3\))
а на вторичной, состоящей из \(N_2\) витков, — как:
\(U_2=N_2\cdot E_2\). (\(4\))
Поэтому напряжения на катушках относятся так же, как и количество их витков:
\(\boxed{\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}=K}\). (\(5\))
Коэффициент \(K\) называется коэффициентом трансформации.
ЛЭП (линия электропередачи) может быть достаточно длинной, поэтому сопротивление \(R\) может быть очень большим, что иногда приводит к большим потерям энергии. Соответственно, хорошо бы было при передаче использовать высоковольтное электричество, а в быту применять ток с не слишком высоким напряжением.
Устройства, которые могут изменять напряжение тока, почти не теряя при этом энергию, называются трансформаторами. Если ко вторичной обмотке трансформатора ничего не подключено (режим холостого хода), то мгновенное значение индукции в каждом витке каждой из катушек одинаково:
\(E_1=E_2=-\Phi'\), (\(2\))
где \(\Phi\) — магнитный поток, пронизывающий витки первичной и вторичной обмоток.
Напряжение на первичной обмотке \(U_{1}\), состоящей из \(N_1\) витков, определится как:
\(U_1=N_1\cdot E_1\), (\(3\))
а на вторичной, состоящей из \(N_2\) витков, — как:
\(U_2=N_2\cdot E_2\). (\(4\))
Поэтому напряжения на катушках относятся так же, как и количество их витков:
\(\boxed{\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}=K}\). (\(5\))
Коэффициент \(K\) называется коэффициентом трансформации.