Сравните напряжение U3 на активной нагрузке с сопротивлением R2 при подключении к вторичной обмотке трансформатора

Кроша

58

Для того чтобы сравнить напряжение U3 на активной нагрузке с напряжением U2 при отсутствии нагрузки, мы должны учесть особенности работы трансформатора и связанные с ним законы электромагнетизма.

Трансформатор является устройством, которое позволяет изменять напряжение переменного тока с помощью изменения числа витков.
Он состоит из двух обмоток: первичной (входной) и вторичной (выходной). Когда переменное напряжение подается на первичную обмотку, возникают изменяющиеся магнитные поля. Эти изменения в магнитном поле приводят к индукции электродвижущей силы (ЭДС) во вторичной обмотке, что приводит к появлению напряжения на выходе.

Если на вторичную обмотку трансформатора не подключена нагрузка (то есть отсутствует потребитель тока), то сила тока через вторичную обмотку будет нулевой, следовательно, напряжение на выходе (U2) будет равно идеально-передаточному отношению трансформатора, или коэффициенту трансформации.

Получается, что U2 будет равно исходному напряжению на первичной обмотке, умноженному на коэффициент трансформации. Это можно записать формулой:
\[U2 = U1 \cdot k\]
где U1 - исходное напряжение, k - коэффициент трансформации.

Однако, когда на вторичную обмотку трансформатора подключается активная нагрузка с сопротивлением R2, ток начинает протекать через эту нагрузку. Из-за наличия сопротивления, возникает дополнительное падение напряжения U3 на активной нагрузке.

Чтобы рассчитать напряжение на активной нагрузке (U3), нам потребуется знать сопротивление нагрузки (R2) и ток, протекающий через него.

Сила тока (I) в активной нагрузке можно рассчитать с помощью закона Ома:
\[I = \frac{U2}{R2}\]

Теперь, когда мы знаем силу тока, протекающую через активную нагрузку, мы можем рассчитать напряжение (U3), используя закон Ома для активной нагрузки:
\[U3 = I \cdot R2\]

Таким образом, для сравнения напряжений U3 и U2 при подключении активной нагрузки с сопротивлением R2, нам необходимо знать исходное напряжение U2 и коэффициент трансформации трансформатора. Затем рассчитываем силу тока в активной нагрузке с помощью закона Ома и используем эту силу тока для вычисления напряжения U3 на активной нагрузке, с учетом сопротивления R2.