Сравните напряжение U3 на активной нагрузке, когда на первичной обмотке трансформатора подано переменное напряжение

Суть вопроса: Трансформаторы
Пояснение:
Трансформатор - это устройство, которое используется для изменения амплитуды переменного напряжения или переменного тока. Он состоит из двух обмоток, намотанных на одном железном сердечнике. Первичная обмотка подключена к источнику переменного напряжения, а вторичная обмотка используется для подключения активной нагрузки или сопротивления.

Первичная и вторичная обмотки трансформатора связаны между собой через железное сердечко. Когда переменное напряжение U1 подается на первичную обмотку, это создает переменное магнитное поле в сердечнике. Это переменное магнитное поле индуцирует переменное напряжение U2 на вторичной обмотке трансформатора.

Все это происходит в соответствии с законом электромагнитной индукции, согласно которому изменение магнитного поля вплоть до секунды образует электродвижущую силу (ЭДС) во вторичной обмотке.

Как результат, напряжение U3 на активной нагрузке будет зависеть от напряжения U2 на вторичной обмотке и от сопротивления нагрузки. Чем больше напряжение U2 и меньше сопротивление нагрузки, тем больше будет напряжение U3 на активной нагрузке.

Демонстрация:
Допустим, напряжение U1 на первичной обмотке трансформатора равно 100 В, а напряжение U2 на вторичной обмотке равно 50 В при отсутствии нагрузки. Если активная нагрузка имеет сопротивление 10 Ом, то напряжение U3 на активной нагрузке будет равно:

U3 = U2 * (Rнагрузка / Rвторичная)
U3 = 50 В * (10 Ом / Rвторичная)

Здесь Rвторичная - это сопротивление вторичной обмотки, которое зависит от реализуемой нагрузки. Если нагрузка подключена так, что сопротивление Rвторичная равно 5 Ом, то:

U3 = 50 В * (10 Ом / 5 Ом) = 100 В

Таким образом, напряжение U3 на активной нагрузке будет равным 100 В.

Совет:
Для лучшего понимания работы трансформаторов, рекомендуется изучать правила электромагнитной индукции и формулы, связанные с основами электротехники. Формулы, такие как: U3 = U2 * (Rнагрузка / Rвторичная), могут быть полезны для вычисления независимых переменных и решения задач.

Задание для закрепления:
Предположим, что у вас есть трансформатор с первичным напряжением U1 = 120 В и вторичным напряжением U2 = 60 В. Если нагрузка сопротивлением Rнагрузка = 20 Ом подключена к вторичной обмотке, найдите напряжение U3 на активной нагрузке.