Преобразование сопротивлений с помощью трансформатора

Общие сведения

Когда трансформатор ненагружен (холостой ход), отношение первичного напряжения к вторичному приблизительно равно отношению чисел витков первичной и вторичной обмоток. Коэффициент трансформации

К_ТР = U₁ / U₂ = W₁ / W₂

При нагрузке имеет место ток I₂ в нагрузочном резисторе R_Н, подключенном к выводам вторичной обмотки. Этот ток вызывает появление соответствующего тока в первичной обмотке

I₁ = I₂ / К_ТР

Через первичные напряжение и ток можно найти входное сопротивление трансформатора

R₁ = U₁ / I₁.

Нагрузочное сопротивление можно определить как

R₂ = R_Н = U₂ / I₂.

Взяв отношение сопротивлений, получаем

R₁ / R_Н = (U₁ / I₁) / (U₂ / I₂) = К_ТР²

Или

R₁ = R_Н × К_ТР².

Это означает, что сопротивление нагрузки R_Н преобразуется к первичной стороне трансформатора. В реальном трансформаторе, если учесть сопротивление обмоток, получается R₁ несколько больше, чем R_НК_ТР².

Экспериментальная часть

Задание

Определите величины сопротивлений R₁ и R₂, измеряя токи и напряжения на первичной и вторичной сторонах трансформатора при различных соотношениях чисел витков обмоток и значениях сопротивления нагрузки R_Н. Определите входное сопротивление как R₂К_ТР² и сравните его с R₁.