Jak vstupní napětí ovlivňuje proud procházející zatěžovým odporem v ideálním transformátoru?
Jak vstupní napětí ovlivňuje proud procházející zátěžovým odporem v ideálním transformátoru
Ideální transformátor je takový, který předpokládá žádné ztráty energie (jako jsou ztráty v mědě nebo v železe). Jeho hlavní funkce spočívá v změně úrovní napětí a proudu s tím, že vstupní výkon se rovná výstupnímu výkonu. Funkce ideálního transformátoru je založena na principu elektromagnetické indukce, a existuje pevné poměr závitů n mezi primárním a sekundárním cívkem, daný n=N2 /N1, kde N1 je počet závitů v primární cívce a N2 je počet závitů v sekundární cívce. Vliv vstupního napětí na proud procházející zátěžovým odporem Když je na primární cívek ideálního transformátoru aplikováno vstupní napětí V1, podle poměru závitů n to vyvolá odpovídající výstupní napětí V2 v sekundární cívce, což lze vyjádřit následujícím vzorcem:
Pokud je sekundární cívka připojena k zátěžovému odporu RL, pak proud I2 procházející tímto zátěžovým odporem lze vypočítat pomocí Ohmova zákona:
Dosazením výrazu pro V2 do výše uvedené rovnice dostaneme:
Z této rovnice lze vidět, že pro daný poměr závitů n a zátěžový odpor RL je sekundární proud I2 přímo úměrný vstupnímu napětí V1. To znamená:
Když se zvýší vstupní napětí V1 a poměr závitů n a zátěžový odpor RL zůstanou konstantní, sekundární proud I2 se také zvýší.
Když se sníží vstupní napětí V1, za stejných podmínek se sekundární proud I2 sníží.
Je důležité poznamenat, že v ideálním transformátoru se vstupní výkon P1 rovná výstupnímu výkonu P2, takže:
Zde I1 je proud v primární cívce. Protože V2=V1×n, pak I2=I1/n, což naznačuje, že primární proud I1 je nepřímo úměrný sekundárnímu proudu I2, oba závisí na vstupním napětí V1.
Zkrátka, vstupní napětí V1 přímo ovlivňuje proud I2 procházející zátěžovým odporem RL v ideálním transformátoru, a tento efekt je realizován prostřednictvím poměru závitů n.
