Transformator obciążony prądem znamionowym w praktyce często zasila odbiorniki o charakterze indukcyjnym (np. silniki, dławiki). W takim przypadku prąd obciążenia ma składową bierną opóźniającą, a na impedancji wewnętrznej transformatora (w uproszczeniu Z = R + jXL) powstaje spadek napięcia zależny od prądu: ΔU ≈ I·Z. Im większy prąd, tym większy spadek, a napięcie na zaciskach wtórnych pod obciążeniem jest niższe.
Jeżeli dołączymy kolejny odbiornik o charakterze pojemnościowym, to popłynie prąd wyprzedzający w fazie (o ok. 90° względem napięcia). Taki prąd "dostarcza" mocy biernej pojemnościowej, która może kompensować (znosić wektorowo) moc bierną indukcyjną dotychczasowego obciążenia. Skutek jest dwojaki:
- Wypadkowy prąd pobierany z sieci maleje – mimo że dołączono "kolejny odbiornik", wektory prądów biernych częściowo się odejmują, więc moduł prądu zasilania może spaść (tu o 3%).
- Spadek napięcia na impedancji transformatora maleje – skoro prąd po stronie zasilania/obciążenia jest mniejszy, to mniejszy jest też spadek ΔU, a więc napięcie wtórne może wzrosnąć (tu o 5%).
To jest dokładnie mechanizm wykorzystywany w praktyce w układach kompensacji mocy biernej (baterie kondensatorów) służących do poprawy cosφ, obniżenia prądu w liniach i ograniczenia strat oraz spadków napięcia.
Pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe, bo nie pasują do typowych objawów:
- "Zwarcie międzyzwojowe po stronie wtórnej" zwykle powoduje wzrost poboru prądu, przegrzewanie i pogorszenie parametrów, a nie jednoczesny spadek prądu zasilania.
- "Zmniejszenie napięcia zasilającego" prowadziłoby raczej do spadku napięcia wtórnego, nie do jego wzrostu.
- "Przerwa po stronie wtórnej" oznacza brak obciążenia (prąd wtórny dąży do zera), co nie odpowiada opisowi transformatora obciążonego prądem znamionowym.
Wniosek: opisane zmiany wskazują na sprawny transformator, a przyczyną jest pojemnościowy charakter dołączonego odbiornika i wynikająca z tego kompensacja składowej biernej.
