Hogyan hatással van a bemeneti feszültség az áramerésre a terhelési ellenállásban egy ideális transzformátor esetén?

A bemeneti feszültség hatása a terhelési ellenállás által áthaladó áramra egy ideális transzformátorban

Egy ideális transzformátor olyan, amely nem veszít energiát (mint például a réz- vagy vasveszteség). Főbb feladata, hogy módosítsa a feszültségi és áramszinteket, miközben biztosítja, hogy a bemeneti teljesítmény megegyezzen a kimeneti teljesítménnyel. Az ideális transzformátor működése az elektromágneses indukció elvére alapszik, és van egy rögzített tekerésarány n a primáris és szekunderis tekercsek között, amit n=N2 /N1 képlet ad meg, ahol N1 a primáris tekercs tekeréseinek száma, és N2 a szekunderis tekercs tekeréseinek száma. A bemeneti feszültség hatása a terhelési ellenállás által áthaladó áramra Amikor V1 bemeneti feszültséget alkalmazunk az ideális transzformátor primáris tekercsére, a tekerésarány n szerint indukál egy megfelelő kimeneti feszültséget V2-t a szekunderis tekercsben, amit a következő képlet ír le:

Ha a szekunderis tekercset egy RL terhelési ellenálláshoz csatlakoztatjuk, akkor az ezen ellenálláson áthaladó I2 áramat az Ohm törvénye alapján számolhatjuk ki:

A V2 kifejezés behelyettesítése a fenti egyenletbe eredményez:

Ebből az egyenletből látható, hogy egy adott tekerésarány n és terhelési ellenállás RL mellett a szekunderis áram I2 arányos a bemeneti feszültséggel V1. Ez azt jelenti:

• Amikor a bemeneti feszültség V1 növekszik, ha a tekerésarány n és a terhelési ellenállás RL állandó marad, a szekunderis áram I2 is növekszik.

• Amikor a bemeneti feszültség V1 csökken, ugyanezekkel a feltételekkel, a szekunderis áram I2 is csökken.

Fontos megjegyezni, hogy egy ideális transzformátorban a bemeneti teljesítmény P1 megegyezik a kimeneti teljesítménnyel P2, tehát:

Itt I1 a primáris tekercsben áthaladó áram. Mivel V2=V1×n, ezért I2=I1/n, ami azt jelenti, hogy a primáris áram I1 fordítottan arányos a szekunderis árammal I2, mindkettő pedig függ a bemeneti feszültségtől V1.

Összefoglalva, a bemeneti feszültség V1 közvetlenül befolyásolja a terhelési ellenállás RL által áthaladó I2 áramot egy ideális transzformátorban, és ez a hatás a transzformátor tekerésaránya n-n keresztül valósul meg.