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

تاثیر ولتاژ ورودی بر جریان عبوری از مقاومت بار در ترانسفورماتور ایده‌آل

ترانسفورماتور ایده‌آل یک ترانسفورماتور است که هیچ نوع ضرر انرژی (مانند ضرر مس یا فولاد) را در نظر نمی‌گیرد. عملکرد اصلی آن تغییر سطوح ولتاژ و جریان با اطمینان از اینکه قدرت ورودی برابر با قدرت خروجی است. عملکرد ترانسفورماتور ایده‌آل بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی استوار است، و نسبت ثابتی به نام n بین دو لوله اولیه و ثانویه وجود دارد که توسط n=N2 /N1 تعیین می‌شود، جایی که N1 تعداد دورهای لوله اولیه و N2 تعداد دورهای لوله ثانویه است. تاثیر ولتاژ ورودی بر جریان مقاومت بار وقتی ولتاژ ورودی V1 به لوله اولیه یک ترانسفورماتور ایده‌آل اعمال می‌شود، بر اساس نسبت دورها n، ولتاژ خروجی متناظر V2 در لوله ثانویه القاء می‌شود که می‌تواند با فرمول زیر بیان شود:

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

جایگزینی عبارت V2 در معادله فوق نتیجه می‌دهد:

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

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

• وقتی ولتاژ ورودی V1 کاهش می‌یابد، تحت همان شرایط، جریان ثانویه I2 نیز کاهش می‌یابد.

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

اینجا I1 جریان در لوله اولیه است. چون V2=V1×n، پس I2=I1/n، که نشان می‌دهد جریان اولیه I1 با جریان ثانویه I2 نسبت معکوس دارد و هر دو به ولتاژ ورودی V1 بستگی دارند.

به طور خلاصه، ولتاژ ورودی V1 مستقیماً تاثیرگذار بر جریان I2 عبوری از مقاومت بار RL در ترانسفورماتور ایده‌آل است، و این تاثیر از طریق نسبت دورها n ترانسفورماتور اعمال می‌شود.