Transformator zmienia poziom napięcia dzięki sprzężeniu magnetycznemu uzwojeń. W typowym ujęciu szkolnym (pomijając spadki napięć na rezystancji uzwojeń, reaktancji rozproszenia i wpływ obciążenia) obowiązuje zależność przekładni napięciowej:
U2/U1 ≈ N2/N1, gdzie U1 to napięcie strony górnej (pierwotnej), U2 to napięcie strony dolnej (wtórnej), a N1 i N2 to liczby czynnych zwojów odpowiednich uzwojeń.
Pytanie mówi, że napięcie zasilania się nie zmienia, czyli U1 jest stałe. Zmieniamy natomiast N1 przez przełączenie odczepu na uzwojeniu górnym tak, aby pracowało więcej zwojów. Gdy N1 rośnie, iloraz N2/N1 maleje (bo dzielimy przez większą liczbę). Skoro U1 jest stałe, to aby zachować zależność U2 = U1·(N2/N1), U2 musi się zmniejszyć.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?
- "Zwiększy się." – tak byłoby, gdyby przy stałym U1 zwiększać N2 (więcej zwojów po stronie dolnej) albo zmniejszać N1. W tym zadaniu zwiększamy N1, więc efekt jest odwrotny.
- "Nie zmieni się." – to pomyłka polegająca na ignorowaniu, że odczep zmienia liczbę czynnych zwojów, a więc zmienia przekładnię transformatora. Stałe U1 nie oznacza stałego U2, jeśli zmienia się N1 lub N2.
- "Spadnie do zera." – napięcie wtórne nie spada do zera od samej zmiany odczepu; do zera spadłoby przy braku zasilania lub przy zwarciu/awarii skutkującej zanikiem napięcia, a nie przy zwiększeniu liczby zwojów na uzwojeniu górnym.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy zmienia się liczba zwojów po stronie zasilanej przy stałym U1, myśl o tym jak o zmianie "dzielnika" w relacji U2 = U1·(N2/N1). Większy mianownik (N1) to mniejszy wynik (U2).
