W transformatorze napięcie wtórne w pierwszym przybliżeniu zależy od stosunku liczby zwojów: U2 ≈ U1·(N2/N1). W pytaniu liczba zwojów uzwojenia pierwotnego nie zmienia się, a uzwojenie wtórne pozostaje bez zmian, więc stosunek N2/N1 jest taki sam. Z tego powodu odpowiedzi o wzroście lub spadku napięcia wtórnego są nieprawidłowe.
Zmiana polega na użyciu drutu o dwa razy większym przekroju w uzwojeniu pierwotnym. Rezystancja przewodnika zależy od przekroju: R = ρ·l/A. Przy tym samym materiale (ρ) i zbliżonej długości przewodu (l) podwojenie A powoduje, że rezystancja uzwojenia pierwotnego maleje około dwukrotnie. Straty mocy w miedzi uzwojenia opisuje zależność PCu = I1²·R1, więc mniejsza rezystancja daje mniejsze straty cieplne przy tym samym prądzie obciążenia.
Sprawność transformatora η = Pwyj/(Pwyj + Pstraty). Jeżeli straty miedzi maleją, a straty w rdzeniu (histereza, prądy wirowe) pozostają zasadniczo związane z napięciem, częstotliwością i strumieniem, to suma strat spada, a sprawność rośnie.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- "Zmniejszy się moc pobierana z transformatora" – moc zależy głównie od obciążenia. Zmiana rezystancji uzwojenia zmienia straty, a nie "z definicji" moc oddawaną/ pobieraną przy zadanym obciążeniu.
- "Zwiększy się napięcie wtórne" – brak zmiany N1 i N2, więc brak zmiany przekładni.
- "Zmniejszy się napięcie wtórne" – analogicznie, przekładnia ta sama; ewentualnie poprawia się regulacja napięcia pod obciążeniem, ale nie jest to spadek wynikający z samej zmiany przekroju.
