Come influisce la tensione di ingresso sulla corrente che scorre attraverso il resistore di carico in un trasformatore ideale?

Come la Tensione di Ingresso Influenza la Corrente Attraverso un Resistore di Carico in un Trasformatore Ideale

Un trasformatore ideale è uno che assume l'assenza di perdite energetiche (come le perdite di rame o di ferro). La sua funzione principale è quella di modificare i livelli di tensione e corrente garantendo che la potenza d'ingresso sia uguale alla potenza d'uscita. Il funzionamento del trasformatore ideale si basa sul principio dell'induzione elettromagnetica, ed esiste un rapporto fisso di spire n tra le spire primarie e secondarie, dato da n=N2 /N1, dove N1 è il numero di spire nella bobina primaria e N2 è il numero di spire nella bobina secondaria. L'impatto della Tensione di Ingresso sulla Corrente del Resistore di Carico Quando una tensione d'ingresso V1 viene applicata alla bobina primaria di un trasformatore ideale, in base al rapporto di spire n, induce una corrispondente tensione d'uscita V2 nella bobina secondaria, che può essere espressa dalla seguente formula:

Se la bobina secondaria è collegata a un resistore di carico RL, allora la corrente I2 che scorre attraverso questo resistore di carico può essere calcolata utilizzando la legge di Ohm:

Sostituendo l'espressione per V2 nell'equazione sopra si ottiene:

Da questa equazione, si può vedere che per un dato rapporto di spire n e resistenza di carico RL, la corrente secondaria I2 è direttamente proporzionale alla tensione d'ingresso V1. Ciò significa:

• Quando la tensione d'ingresso V1 aumenta, se il rapporto di spire n e la resistenza di carico RL rimangono costanti, la corrente secondaria I2 aumenterà di conseguenza.

• Quando la tensione d'ingresso V1 diminuisce, nelle stesse condizioni, la corrente secondaria I2 diminuirà.

È importante notare che in un trasformatore ideale, la potenza d'ingresso P1 è uguale alla potenza d'uscita P2, quindi:

Qui, I1 è la corrente nella bobina primaria. Poiché V2=V1×n, allora I2=I1/n, indicando che la corrente primaria I1 è inversamente proporzionale alla corrente secondaria I2, entrambe dipendenti dalla tensione d'ingresso V1.

In sintesi, la tensione d'ingresso V1 influenza direttamente la corrente I2 che scorre attraverso il resistore di carico RL in un trasformatore ideale, e questo effetto è realizzato attraverso il rapporto di spire n.