Wie beeinflusst die Eingangsspannung den durch den Lastwiderstand fließenden Strom in einem idealen Transformator

Wie die Eingangsspannung den Strom durch einen Lastwiderstand in einem idealen Transformator beeinflusst

Ein idealer Transformator ist einer, der keine Energieverluste (wie Kupfer- oder Eisenverluste) annimmt. Seine primäre Funktion besteht darin, die Spannungs- und Strompegel zu ändern, während sichergestellt wird, dass die Eingangsleistung gleich der Ausgangsleistung ist. Das Funktionieren eines idealen Transformators basiert auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion, und es gibt ein festes Wicklungsverhältnis n zwischen der Primär- und Sekundärwicklung, gegeben durch n=N2 /N1, wobei N1 die Anzahl der Wicklungen in der Primärwicklung und N2 die Anzahl der Wicklungen in der Sekundärwicklung ist. Auswirkung der Eingangsspannung auf den Strom durch den Lastwiderstand Wenn eine Eingangsspannung V1 an die Primärwicklung eines idealen Transformators angelegt wird, induziert sie gemäß dem Wicklungsverhältnis n eine entsprechende Ausgangsspannung V2 in der Sekundärwicklung, die durch die folgende Formel ausgedrückt werden kann:

Wenn die Sekundärwicklung mit einem Lastwiderstand RL verbunden ist, dann kann der durch diesen Lastwiderstand fließende Strom I2 mithilfe des Ohmschen Gesetzes berechnet werden:

Durch Einsetzen des Ausdrucks für V2 in die obige Gleichung ergibt sich:

Aus dieser Gleichung kann man sehen, dass für ein gegebenes Wicklungsverhältnis n und einen Lastwiderstand RL der Sekundärstrom I2 direkt proportional zur Eingangsspannung V1 ist. Dies bedeutet:

• Wenn die Eingangsspannung V1 zunimmt und das Wicklungsverhältnis n sowie der Lastwiderstand RL konstant bleiben, nimmt auch der Sekundärstrom I2 entsprechend zu.

• Wenn die Eingangsspannung V1 abnimmt, unter denselben Bedingungen, nimmt der Sekundärstrom I2 ab.

Es ist wichtig zu beachten, dass in einem idealen Transformator die Eingangsleistung P1 gleich der Ausgangsleistung P2 ist, also:

Hierbei ist I1 der Strom in der Primärwicklung. Da V2=V1×n, dann I2=I1/n, was bedeutet, dass der Primärstrom I1 umgekehrt proportional zum Sekundärstrom I2 ist, beide hängen von der Eingangsspannung V1 ab.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Eingangsspannung V1 den durch den Lastwiderstand RL fließenden Strom I2 in einem idealen Transformator direkt beeinflusst, und dieser Effekt wird durch das Wicklungsverhältnis n des Transformators realisiert.