Comment la tension d'entrée affecte-t-elle le courant qui traverse la résistance de charge dans un transformateur idéal
Comment la tension d'entrée affecte le courant à travers une résistance de charge dans un transformateur idéal
Un transformateur idéal est celui qui suppose l'absence de pertes d'énergie (telles que les pertes de cuivre ou de fer). Sa fonction principale est de modifier les niveaux de tension et de courant tout en assurant que la puissance d'entrée soit égale à la puissance de sortie. Le fonctionnement d'un transformateur idéal repose sur le principe de l'induction électromagnétique, et il existe un rapport de spires fixe n entre les bobines primaire et secondaire, donné par n=N2 /N1, où N1 est le nombre de spires dans la bobine primaire, et N2 est le nombre de spires dans la bobine secondaire. L'impact de la tension d'entrée sur le courant de la résistance de charge Lorsqu'une tension d'entrée V1 est appliquée à la bobine primaire d'un transformateur idéal, selon le rapport de spires n, elle induit une tension de sortie correspondante V2 dans la bobine secondaire, qui peut être exprimée par la formule suivante :
Si la bobine secondaire est connectée à une résistance de charge RL, alors le courant I2 circulant à travers cette résistance de charge peut être calculé en utilisant la loi d'Ohm :
En substituant l'expression de V2 dans l'équation ci-dessus, on obtient :
D'après cette équation, on peut voir que pour un rapport de spires n donné et une résistance de charge RL, le courant secondaire I2 est directement proportionnel à la tension d'entrée V1. Cela signifie :
Lorsque la tension d'entrée V1 augmente, si le rapport de spires n et la résistance de charge RL restent constants, le courant secondaire I2 augmentera également.
Lorsque la tension d'entrée V1 diminue, dans les mêmes conditions, le courant secondaire I2 diminuera.
Il est important de noter qu'en cas de transformateur idéal, la puissance d'entrée P1 est égale à la puissance de sortie P2, donc :
Ici, I1 est le courant dans la bobine primaire. Puisque V2=V1×n, alors I2=I1/n, indiquant que le courant primaire I1 est inversement proportionnel au courant secondaire I2, les deux dépendant de la tension d'entrée V1.
En résumé, la tension d'entrée V1 influence directement le courant I2 circulant à travers la résistance de charge RL dans un transformateur idéal, et cet effet est réalisé par le biais du rapport de spires n.
