2. Трансформатор – это электротехническое устройство, которое служит для преобразования (повышения или понижения) переменного напряжения.

Работа трансформатора основана на явлении электромагнитной индукции. Простейший трансформатор представляет собой две изолированные друг от друга катушки (обмотки), намотанные на общий замкнутый сердечник. К одной из обмоток (первичной) подключается источник переменного тока, а к другой (вторичной) – потребитель.

Отношение числа витков в первичной обмотке к числу витков во вторичной называют коэффициентом трансформации k.

Коэффициент трансформации определяется в режиме холостого хода.

Режимом холостого хода трансформатора называется режим с разомкнутой вторичной обмоткой (нагрузка не подключена). В этом случае Е₁»U₁, E₂»U₂, где U₁ – напряжение источника, приложенное к первичной обмотке, а U₂ – напряжение на зажимах вторичной обмотки. Тогда

Е сли n₂>n₁ (k<1), то трансформатор называется повышающим, если n₂<n₁ (k>1), то - понижающим.

При передаче электроэнергии на большие расстояния неизбежны потери, связанные с нагреванием проводов. По закону Джоуля-Ленца Q=I²Rt. Уменьшение потерь можно достичь уменьшением силы тока. При данной мощности Р=IU уменьшение силы тока возможно при увеличении напряжения. Поэтому на электростанциях устанавливают повышающие трансформаторы, а на месте потребления – понижающие.

Билет №12

1. Создать эл. Ток в вакууме можно, если использовать источник заряженных частиц. Действие источника заряженных частиц может быть основано на явлении термоэлектронной эмиссии.

Термоэлектронная эмиссия- это испускание электронов твердыми или жидкими телами при их нагревании до температур, соответствующих видимому свечению раскаленного металла.

Нагретый металлический электрод непрерывно испускает электроны, образуя вокруг себя электронное облако.

В равновесном состоянии число электронов, покинувших электрод, равно числу электронов, возвратившихся на него (т.к. электрод при потере электронов заряжается положительно).

Чем выше температура металла, тем выше плотность электронного облака.

Электрический ток в вакууме возможен в электронных лампах. Электронная лампа - это устройство, в котором применяется явление термоэлектронной эмиссии. Вакуумный диод - это двухэлектродная ( А- анод и К - катод ) электронная лампа. Внутри стеклянного баллона создается очень низкое давление. Вакуумный диод обладает односторонней проводимостью. Вакуумный диод используется для выпрямления переменного тока.

Электронные пучки - это поток быстро летящих электронов в электронных лампах и газоразрядных устройствах.

Свойства электронных пучков:

- отклоняются в электрических полях;

- отклоняются в магнитных полях под действием силы Лоренца;

- при торможении пучка, попадающего на вещество возникает рентгеновское излучение;

- вызывает свечение ( люминисценцию ) некоторых твердых и жидких тел ( люминофоров );

- нагревают вещество, попадая на него.

Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ)- используются явления термоэлектронной эмиссии и свойства электронных пучков. Основное применение ЭЛТ: кинескопы в телеаппаратуре; дисплеи ЭВМ; электронные осциллографы в измерительной технике.

2. Электромагнитное поле — это порождающие друг друга переменные электрические и магнитные поля. Теория электромагнитного поля создана Джеймсом Максвеллом в 1865 г. Он теоретически доказал, что: любое изменение со временем магнитного поля приводит к возникновению изменяющегося электрического поля, а всякое изменение со временем электрического поля порождает изменяющееся магнитное поле.

Источниками электромагнитного поля могут быть:

- движущийся магнит;

- электрический заряд, движущийся с ускорением или колеблющийся.

Электрическое поле существует всегда вокруг электрического заряда, в любой системе отсчета, магнитное – в той, относительно которой электрические заряды движутся.

Герц не только экспериментально доказал существование электромагнитных волн, но впервые начал изучать их свойства – поглощение и преломление в разных средах, отражение от металлических поверхностей и т. п. Ему удалось измерить на опыте длину волны и скорость распространения электромагнитных волн, которая оказалась равной скорости света. Опыты Герца сыграли решающую роль для доказательства и признания электромагнитной теории Максвелла. Через семь лет после этих опытов электромагнитные волны нашли применение в беспроводной связи (А. С. Попов, 1895 г.).