Contradicción en solución para transformador ideal

Estaba tratando de analizar un transformador ideal con una fuente de voltaje independiente ideal en cada devanado.

Obtuve una relación entre esas fuentes de voltaje, pero contradice el hecho de que ambas fuentes de voltaje son independientes entre sí y no debería haber tal relación entre ellas.

Aquí está mi solución:

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¿A qué se debe esta contradicción?

No se puede hacer un circuito de este tipo con componentes ideales. No es físico. Tienes dos entidades ideales forzando diferentes voltajes en el mismo punto.
Si ambas fuentes de voltaje tienen el mismo valor, frecuencia y fase, entonces puede hacerlo (para N = 1). Sin embargo, no veo cómo conseguiste que la relación de vueltas fuera negativa.
La razón por la cual los componentes ideales son ideales y no pueden existir en la realidad es porque siempre se puede encontrar una contradicción en alguna parte cuando se usan. Si encuentra una contradicción con los componentes ideales, no significa que haya algún problema con su trabajo.
Puede encontrar una contradicción si aplica la ley de Kirchoff después de colocar una batería ideal de 5 V en una batería ideal de 10 V también. O si coloca una resistencia de cero ohmios en una fuente de voltaje y calcula el voltaje en la resistencia usando la ley de ohmios. Lección: Nunca te entretengas demasiado en "Idealidad". Pensemos de verdad.
¿Qué es M? ¿Para qué cuenta MdI_1/dt?
@Buraian M es la inductancia mutua entre ambos devanados y Mdi/dt es EMF inducida en la segunda bobina debido al cambio en la corriente de la 1. a bobina o fem inducida en la 1. a bobina debido al cambio en la corriente de la segunda bobina según la corriente que elija.

Respuestas (2)

Una versión más corta de esto sería reemplazar un transformador 1:1 ideal con cables.

El resultado es el mismo: dos fuentes independientes en una pelea.

Un transformador ideal con una constante de acoplamiento de la unidad solo refleja el voltaje en un puerto a una versión escalada en el otro, al mismo tiempo que refleja la corriente. Debido a que es infinitamente rígido en este sentido, si lo excita con una fuente de voltaje ideal, debe tratar el otro lado como una fuente de voltaje ideal.

Lo mismo, si excita un lado con una fuente de corriente ideal, debe tratar el otro lado como una fuente de corriente ideal.

Cuando utiliza componentes ideales, debe observar algunas reglas para evitar conflictos como este (o debe aceptar corrientes y/o voltajes infinitos). Así es como es.

Para comprender mejor el comportamiento del transformador, inserte 0,1 ohmios en el lado izquierdo, en serie con la fuente de voltaje ideal.

Y reemplace la fuente del lado derecho con una resistencia de 100 ohmios.

Ahora varíe esos 100 ohmios y observe la corriente de la fuente del lado izquierdo y observe el voltaje a través de esa resistencia de 0,1 ohmios.

Contradicción en solución para transformador ideal
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