Як вхідне напруга впливає на струм, що проходить через навантажувальний резистор у ідеальному трансформаторі?
Як вхідне напруга впливає на струм через резистор навантаження в ідеальному трансформаторі
Ідеальний трансформатор - це той, який припускає відсутність втрат енергії (таких як втрати в міді або залізі). Його основна функція полягає у зміні рівнів напруги та струму, забезпечуючи, що вхідна потужність дорівнює вихідній потужності. Робота ідеального трансформатора базується на принципі електромагнітної індукції, і є стале співвідношення кількості витків n між первинною та вторинною обмотками, яке визначається за формулою n=N2 /N1, де N1 - кількість витків в первинній обмотці, а N2 - кількість витків в вторинній обмотці. Вплив вхідної напруги на струм через резистор навантаження Коли до первинної обмотки ідеального трансформатора застосовується вхідна напруга V1, згідно з коефіцієнтом перетворення n, вона індукує відповідну вихідну напругу V2 в вторинній обмотці, що може бути виражено такою формулою:
Якщо вторинна обмотка під'єднана до резистора навантаження RL, то струм I2, що проходить через цей резистор, можна обчислити за законом Ома:
Підставляючи вираз для V2 в цю рівність, отримуємо:
З цього рівняння видно, що для заданого коефіцієнта перетворення n та опору навантаження RL, вторинний струм I2 прямо пропорційний вхідній напрузі V1. Це означає:
Коли вхідна напруга V1 збільшується, якщо коефіцієнт перетворення n та опір навантаження RL залишаються сталими, вторинний струм I2 також відповідно збільшиться.
Коли вхідна напруга V1 зменшується, при таких самих умовах, вторинний струм I2 зменшиться.
Важливо зазначити, що в ідеальному трансформаторі вхідна потужність P1 дорівнює вихідній потужності P2, тому:
Тут I1 - це струм в первинній обмотці. Оскільки V2=V1×n, то I2=I1/n, що свідчить про те, що первинний струм I1 обернено пропорційний вторинному струму I2, обидва залежать від вхідної напруги V1.
У загальному вигляді, вхідна напруга V1 безпосередньо впливає на струм I2, що проходить через резистор навантаження RL в ідеальному трансформаторі, і цей ефект реалізується через коефіцієнт перетворення n.
