Kako napon na ulazu utječe na struju koja teče kroz otpornik opterećenja u idealnom transformatoru

Kako ulazni napon utječe na struju kroz otpornik opterećenja u idealnom transformatoru

Idealni transformator je onaj koji pretpostavlja da nema gubitaka energije (kao što su gubitci u bakri ili željezu). Njegova primarna funkcija je promjena nivoa napona i struje uz osiguranje da je ulazna snaga jednaka izlaznoj snazi. Rad idealnog transformatora temelji se na principu elektromagnetske indukcije, a postoji fiksni odnos zavojnica n između primarnih i sekundarnih zavojnica, dan s n=N2 /N1, gdje je N1 broj zavojnica u primarnom zavojnicu, a N2 broj zavojnica u sekundarnom zavojnicu. Utjecaj ulaznog napona na struju kroz otpornik opterećenja Kada se ulazni napon V1 primijeni na primarni zavojnik idealnog transformatora, prema odnosu zavojnica n, inducirat će odgovarajući izlazni napon V2 u sekundarnom zavojniku, što se može izraziti sljedećom formulom:

Ako je sekundarni zavojnik spojen na otpornik opterećenja RL, tada se struja I2 koja teče kroz taj otpornik može izračunati koristeći Ohmov zakon:

Uvrštavanjem izraza za V2 u gornju jednadžbu dobiva se:

Iz ove jednadžbe se može vidjeti da, za zadani odnos zavojnica n i otpor opterećenja RL, sekundarna struja I2 je direktno proporcionalna ulaznom naponu V1. To znači:

• Kada se ulazni napon V1 poveća, ako ostane konstantan odnos zavojnica n i otpor opterećenja RL, sekundarna struja I2 će se također povećati.

• Kada se ulazni napon V1 smanji, pod istim uvjetima, sekundarna struja I2 će se smanjiti.

Važno je napomenuti da u idealnom transformatoru ulazna snaga P1 jednaka je izlaznoj snazi P2, tako da vrijedi:

Ovdje, I1 predstavlja struju u primarnom zavojniku. Budući da je V2=V1×n, tada je I2=I1/n, što upućuje na to da je struja u primarnom zavojniku I1 obrnuto proporcionalna sekundarnoj struji I2, obije ovisne o ulaznom naponu V1.

Ukratko, ulazni napon V1 direktno utječe na struju I2 koja teče kroz otpornik opterećenja RL u idealnom transformatoru, a ovaj efekt se realizira kroz odnos zavojnica n.