Impedance matching ★★

A voltage generator gives a sinusoidal voltage 𝑒 to the primary of a transformer through a resistor 𝑅1.

1/ At which condition on the transformation ratio 𝑚 is the power dissipated by the resistor 𝑅2 maximal ?

Coup de pouce 1
Quelle est la tension aux bornes de 𝑅2 (en fonction de 𝑅1, 𝑅2, 𝑚 et 𝑒) ?
Coup de pouce 2
Ramener le primaire au secondaire puis effectuer un pont diviseur de tension.
Corrigé

The circuit is equivalent to the following one (primary side brought to the secondary side):

𝑣2=𝑚𝑒𝑅2𝑚2𝑅1+𝑅2𝑃=𝑉2,eff2𝑅2=(𝑚𝑒𝑅2𝑚2𝑅1+𝑅2)2𝑅2=𝑚2𝐸eff2𝑅2(𝑚2𝑅1+𝑅2)2𝜕𝑃𝜕𝑚=2𝑚𝐸eff2𝑅2(𝑚2𝑅1+𝑅2)2−𝑚2𝐸eff2𝑅24𝑚(𝑚2𝑅1+𝑅2)(𝑚2𝑅1+𝑅2)4𝜕𝑃𝜕𝑚=0⇒2𝑚𝐸eff2𝑅2(𝑚2𝑅1+𝑅2)2=4𝑚3𝐸eff2𝑅2𝑅1(𝑚2𝑅1+𝑅2)(𝑚2𝑅1+𝑅2)=2𝑚2𝑅1𝑅2=𝑚2𝑅1𝑚=𝑅2𝑅1