Трансформатор – это устройство, которое используется для увеличения или уменьшения переменного напряжения в электрических цепях. Основные компоненты трансформатора – это первичная и вторичная катушки (обмотки) и магнитный сердечник.
Основное уравнение, которое описывает работу трансформатора, основано на законе электромагнитной индукции и может быть выражено следующим образом:
[ \frac{V_1}{V_2} = \frac{N_1}{N_2} ]
где:
- ( V_1 ) – напряжение на первичной обмотке,
- ( V_2 ) – напряжение на вторичной обмотке,
- ( N_1 ) – число витков в первичной обмотке,
- ( N_2 ) – число витков во вторичной обмотке.
В данном случае известно, что трансформатор понижает напряжение с 240 В до 120 В. Также известно, что первичная катушка содержит 80 витков. Подставим эти значения в уравнение:
[ \frac{240 \text{ В}}{120 \text{ В}} = \frac{80 \text{ витков}}{N_2} ]
Теперь упростим это уравнение:
[ 2 = \frac{80}{N_2} ]
Для нахождения ( N_2 ) обе стороны уравнения умножим на ( N_2 ):
[ 2N_2 = 80 ]
Теперь разделим обе стороны уравнения на 2:
[ N_2 = \frac{80}{2} ]
[ N_2 = 40 ]
Таким образом, число витков во вторичной катушке трансформатора составляет 40 витков.
Проанализируем результат: напряжение уменьшилось вдвое (240 В до 120 В), и число витков во вторичной обмотке также уменьшилось вдвое по сравнению с первичной обмоткой (80 витков до 40 витков). Это полностью соответствует принципу работы трансформатора.