Physik Transformator?
Ich habe in Physik beim Transformator diese Angabe:" Du willst 2 Profile miteinander verschweißen. Damit die Elektrode abschmilzt benötigst du eine Stromstärke von 360 Ampere. Du hast eine Starkstromdose und eine Primärspule mit 2400 Windungen. Wie muss die Sekundärspule dimensioniert werden, wenn eine Sicherung mit 20 Ampere gerade noch ausreicht. Berechne zudem die Ausgangsspannung." Ich füge unten ein Bild hinzu was ich schon habe. Ich brauche noch U¹ und U². Wie kann ich diese Aufgabe lösen?
2 Antworten
Um die Ausgangsspannung U2 zu berechnen, kann man das Spannungs-Strom-Verhältnis des Transformators verwenden: U2 = (n2 / n1) * U1, wobei n2 die Anzahl der Windungen in der Sekundärspule und n1 die Anzahl der Windungen in der Primärspule ist.
Da die Stromstärke immer gleich bleibt, muss man die Sekundärspule so dimensionieren, dass sie eine höhere Spannung als die Primärspule bereitstellt, um eine Stromstärke von 360 Ampere zu erzeugen. Da die Sicherung bei 20 Ampere auslöst, müssen wir sicherstellen, dass die Sekundärspule eine geringere Stromstärke als 20 Ampere liefert.
Um dies zu tun, berechne man n2 wie folgt:
n2 = (n1 * U2) / U1 = (2400 * 360) / U1 = 864000 / U1
Jetzt berechne man U1, indem man die Stromstärke durch die bekannte Stromstärke von 20 Ampere teilt:
U1 = 360 / 20 = 18 V
Jetzt, mit bekanntem U1, berechne man n2:
n2 = 864000 / 18 = 48000 Windungen
Zu guter Letzt berechne man U2:
U2 = (n2 / n1) * U1 = (48000 / 2400) * 18 = 144 V
Also, die Ausgangsspannung U2 beträgt 144 V.
- beim "Übersetzen" der Energie durch einen idealen Trafo bleibt die Leistung erhalten
- die Spannungen übersetzen sich proportional zu den Windungszahlen
- die Ströme übersetzen sich umgekehrt proportional zur Windungszahl (vorausgesetzt, die Hochstromwicklung ist fett genug...)
Damit solltest du es lösen können.