¿Cómo afecta el voltaje de entrada a la corriente que fluye a través del resistor de carga en un transformador ideal?
Cómo afecta el voltaje de entrada a la corriente a través de un resistor de carga en un transformador ideal
Un transformador ideal es aquel que asume no tener pérdidas de energía (como la pérdida por cobre o la pérdida por hierro). Su función principal es cambiar los niveles de voltaje y corriente asegurando que la potencia de entrada sea igual a la potencia de salida. El funcionamiento de un transformador ideal se basa en el principio de la inducción electromagnética, y existe una relación fija de vueltas n entre las bobinas primaria y secundaria, dada por n=N2 /N1, donde N1 es el número de vueltas en la bobina primaria, y N2 es el número de vueltas en la bobina secundaria. Impacto del voltaje de entrada en la corriente del resistor de carga Cuando se aplica un voltaje de entrada V1 a la bobina primaria de un transformador ideal, según la relación de vueltas n, induce un voltaje de salida correspondiente V2 en la bobina secundaria, lo cual puede expresarse mediante la siguiente fórmula:
Si la bobina secundaria está conectada a un resistor de carga RL, entonces la corriente I2 que fluye a través de este resistor de carga puede calcularse utilizando la Ley de Ohm:
Sustituyendo la expresión para V2 en la ecuación anterior se obtiene:
A partir de esta ecuación, se puede ver que para una relación de vueltas n dada y una resistencia de carga RL, la corriente secundaria I2 es directamente proporcional al voltaje de entrada V1. Esto significa:
Cuando el voltaje de entrada V1 aumenta, si la relación de vueltas n y la resistencia de carga RL permanecen constantes, la corriente secundaria I2 también aumentará en consecuencia.
Cuando el voltaje de entrada V1 disminuye, bajo las mismas condiciones, la corriente secundaria I2 disminuirá.
Es importante tener en cuenta que en un transformador ideal, la potencia de entrada P1 es igual a la potencia de salida P2, por lo tanto:
Aquí, I1 es la corriente en la bobina primaria. Dado que V2=V1×n, entonces I2=I1/n, lo que indica que la corriente primaria I1 es inversamente proporcional a la corriente secundaria I2, ambas dependen del voltaje de entrada V1.
En resumen, el voltaje de entrada V1 influye directamente en la corriente I2 que fluye a través del resistor de carga RL en un transformador ideal, y este efecto se realiza a través de la relación de vueltas n del transformador.
