3. Расскажите об устройстве, принципе действия и применении трансформатора.

3. Трансформатор — это устройство, которое преобразует переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Он состоит из:

• Сердечника: Обычно из пластин электротехнической стали, собранных в замкнутый контур. Сердечник служит для концентрации магнитного потока.
• Первичной обмотки: Катушка с большим числом витков, намотанная на сердечник. Подключается к источнику переменного тока.
• Вторичной обмотки: Катушка с другим числом витков, также намотанная на сердечник. К ней подключается нагрузка.

Принцип действия:

1. При подаче переменного напряжения на первичную обмотку по ней течет переменный ток.
2. Этот ток создает в сердечнике переменный магнитный поток.
3. Переменный магнитный поток пронизывает витки как первичной, так и вторичной обмоток, наводя в них ЭДС (электродвижущую силу) самоиндукции.
4. Величина наведенной ЭДС пропорциональна числу витков обмотки и скорости изменения магнитного потока.
5. Соотношение напряжений на обмотках прямо пропорционально соотношению числа витков: U₁ / U₂ = n₁ / n₂.

Применение:

• Повышение напряжения: На электростанциях напряжение повышают для снижения потерь при передаче электроэнергии на большие расстояния.
• Понижение напряжения: В городах, на предприятиях и в быту напряжение понижают до безопасного и используемого уровня (например, 220 Вольт).
• Гальваническая развязка: Трансформаторы изолируют цепи друг от друга, что повышает безопасность.