چگونه ولتاژ ورودی جریان عبوری از مقاومت بار در یک ترانسفورماتور ایده آل را تحت تاثیر قرار می دهد

چگونه ولتاژ ورودی بر جریان عبوری از مقاومت بار در یک ترانسفورماتور مثالي تاثير مي‌گذارد

ترانسفورماتور مثالي يک ترانسفورماتور است که فرض می‌کند هیچ اتلاف انرژی (مانند اتلاف مس یا اتلاف آهن) ندارد. عملکرد اصلی آن تغییر سطوح ولتاژ و جریان با حفظ تساوی قدرت ورودی و خروجی است. عملکرد ترانسفورماتور مثالي بر اساس اصول القای الکترومغناطيسي استوار است، و نسبت ثابتی به نام n بین پرتو اولیه و دومی وجود دارد، که توسط n=N2 /N1 تعیین می‌شود، که در آن N1 تعداد دورهای پرتو اولیه و N2 تعداد دورهای پرتو دومی است. تأثیر ولتاژ ورودی بر جریان مقاومت بار وقتی ولتاژ ورودی V1 به پرتو اولیه یک ترانسفورماتور مثالي اعمال می‌شود، طبق نسبت n، ولتاژ خروجی V2 در پرتو دومی القاء می‌شود که می‌تواند با فرمول زیر بیان شود:

اگر پرتو دومی به یک مقاومت بار RL متصل باشد، جریان I2 عبوری از این مقاومت بار می‌تواند با استفاده از قانون اهم محاسبه شود:

جایگزینی عبارت V2 در معادله بالا نتیجه می‌دهد:

از این معادله می‌توان فهمید که برای یک نسبت ثابت n و مقاومت بار RL، جریان دومی I2 مستقیماً متناسب با ولتاژ ورودی V1 است. این بدان معناست:

• وقتی ولتاژ ورودی V1 افزایش می‌یابد، اگر نسبت n و مقاومت بار RL ثابت بمانند، جریان دومی I2 نیز به طور متناسب افزایش می‌یابد.

• وقتی ولتاژ ورودی V1 کاهش می‌یابد، تحت شرایط مشابه، جریان دومی I2 نیز کاهش می‌یابد.

باید توجه داشت که در یک ترانسفورماتور مثالي، قدرت ورودی P1 برابر با قدرت خروجی P2 است، بنابراین:

در اینجا I1 جریان در پرتو اولیه است. چون V2=V1×n، بنابراین I2=I1/n، که نشان می‌دهد جریان اولیه I1 با جریان دومی I2 به صورت وارونه متناسب است، هر دوی آنها به ولتاژ ورودی V1 بستگی دارند.

به طور خلاصه، ولتاژ ورودی V1 به طور مستقیم بر جریان I2 عبوری از مقاومت بار RL در یک ترانسفورماتور مثالي تأثیر می‌گذارد، و این اثر از طریق نسبت دورهای ترانسفورماتور n تحقق می‌یابد.