Como a tensão de entrada afeta a corrente que flui através do resistor de carga em um transformador ideal?

Como a Tensão de Entrada Afeta a Corrente Através de um Resistor de Carga em um Transformador Ideal

Um transformador ideal é aquele que assume não haver perdas de energia (como perda de cobre ou perda de ferro). Sua função principal é alterar os níveis de tensão e corrente, garantindo que a potência de entrada seja igual à potência de saída. O funcionamento de um transformador ideal baseia-se no princípio da indução eletromagnética, e há uma relação fixa de espiras n entre as bobinas primária e secundária, dada por n=N2 /N1, onde N1 é o número de espiras na bobina primária, e N2 é o número de espiras na bobina secundária. Impacto da Tensão de Entrada na Corrente do Resistor de Carga Quando uma tensão de entrada V1 é aplicada à bobina primária de um transformador ideal, de acordo com a relação de espiras n, ela induz uma tensão de saída correspondente V2 na bobina secundária, que pode ser expressa pela seguinte fórmula:

Se a bobina secundária estiver conectada a um resistor de carga RL, então a corrente I2 fluindo através deste resistor de carga pode ser calculada usando a Lei de Ohm:

Substituindo a expressão para V2 na equação acima, obtém-se:

A partir desta equação, pode-se ver que, para uma dada relação de espiras n e resistência de carga RL, a corrente secundária I2 é diretamente proporcional à tensão de entrada V1. Isso significa:

• Quando a tensão de entrada V1 aumenta, se a relação de espiras n e a resistência de carga RL permanecerem constantes, a corrente secundária I2 também aumentará proporcionalmente.

• Quando a tensão de entrada V1 diminui, nas mesmas condições, a corrente secundária I2 diminuirá.

É importante notar que, em um transformador ideal, a potência de entrada P1 é igual à potência de saída P2, então:

Aqui, I1 é a corrente na bobina primária. Como V2=V1×n, então I2=I1/n, indicando que a corrente primária I1 é inversamente proporcional à corrente secundária I2, ambas dependendo da tensão de entrada V1.

Em resumo, a tensão de entrada V1 influencia diretamente a corrente I2 fluindo através do resistor de carga RL em um transformador ideal, e este efeito é realizado através da relação de espiras n.