Transformator

• Was ist die Hauptfunktion eines Transformators?

  Er ändert die Spannung eines Wechselstroms
• Was beschreibt das Übersetzungsverhältnis in einem Transformator?

  Das Verhältnis der Spannungen und Windungszahlen
• Wenn die Primärspule 1000 Windungen hat und die Sekundärspule 100 Windungen, wie verändert sich die Spannung?

  Die Spannung wird von 230 V auf 23 V verringert
• Warum haben reale Transformatoren einen Wirkungsgrad von weniger als 1?

  Weil sie Verluste durch Wärme und Wirbelströme haben
• Was sind die wichtigsten Punkte über Transformatoren?

  • Ändern die Spannung eines Wechselstroms
  • Übersetzungsverhältnis: U₁/U₂ = N₁/N₂
  • Beispiel: 1000 Windungen auf 100 Windungen
  • Spannung von 230 V auf 23 V verringert
  • Reale Transformatoren haben Verluste
• Was ist die Primärspannung in einem Transformator?

  U₁: 230 V
• Was ist die Sekundärspannung in einem Transformator?

  U₂: 10 kV
• Was sind die Windungen der Primärspule in einem Transformator?

  N₁: Windungen der Primärspule
• Was sind die Windungen der Sekundärspule in einem Transformator?

  N₂: Windungen der Sekundärspule
• Was ist ein Transformator?

  Ein Bauteil, das Wechselspannungen verändert
• Wie berechnet man die Windungen der Sekundärspule, wenn U₁ = 230 V und U₂ = 10 kV?

  N₂ ≈ 43478 Windungen
• Wie verändert ein Transformator die Spannung?

  Er erhöht oder verringert Wechselspannungen
• Was passiert mit der Stromstärke in einem idealen Transformator bei mehr Windungen?

  • Mehr Windungen = höhere Spannung
  • Geringerer Strom
  • Umgekehrt: weniger Windungen = geringere Spannung, höherer Strom
• Welche Spannung wird typischerweise von einem Handy-Ladegerät transformiert?

  Von 230 V auf 12 V
• Was beschreibt der Wirkungsgrad η eines Transformators?

  Wie viel Leistung übertragen wird
• Was sind die Hauptbestandteile eines Transformators?

  • Zwei Spulen: Primär- und Sekundärspule
  • Eisenkern
• Was passiert mit der Energie in realen Transformatoren?

  Sie verlieren etwas Energie, z.B. als Wärme
• An welche Quelle ist die Primärspule angeschlossen?

  An die Wechselspannungsquelle
• Wie wird der Wirkungsgrad η berechnet?

  η = Pab / Pzu
• Was gibt die Sekundärspule ab?

  Die transformierte Spannung
• Was erzeugt der Wechselstrom in der Primärspule?

  Ein magnetisches Wechselfeld
• Was ist die abgegebene Leistung Pab bei η = 95%?

  Pab = 0.95 * Pzu
• Wie wird die Leistung P in einem Transformator berechnet?

  P = U * I
• Was passiert mit dem magnetischen Wechselfeld im Eisenkern?

  Es induziert eine Spannung in der Sekundärspule
• Warum funktioniert ein Transformator nur mit Wechselstrom?

  Weil Gleichstrom kein Wechselfeld erzeugt