Wie groß ist die Sekundärwindungszahl eines Netzteils für ein Handy?
Hallo ich mach Grad Physik Hausaufgaben und bin am verzweifeln. Wäre nett wenn mir Mal eben jemand schnell antworten kann.
Die Primärspannung beträgt 230 V. Die Primärspule hat 4000 Windungen. Die Sekundärspannung beträgt 5 V. Wie groß ist die Windungszahl der Sekundärspule?
8 Antworten
Das Windungsverhältnis muss entsprechend dem Spannungsverhältnis sein.
Also: 4000 Windungen durch 230 V mal 5 V ergibt rund 87 Windungen.
Ich versuch's mal:
Für einen unbelasteten Trafo gilt, dass das Verhältnis von Primärwicklung zu Sekundärwicklung gleich dem Verhältnis Primärspannung zu Sekundärspannung ist.
Als Formel:
und jetzt mit Werten:
Du solltest nun nur noch nach N2 auflösen.
Dreisatz. 4000 Windungen entspricht 230V. 17,3913 Windungen entspricht 1V. 86,9565 Windungen entspricht 5V.
In der Praxis ist es aber so, dass Handynetzteile keinen klassischen Trafo eingebaut haben, sondern mit Kondensatoren und Pulsweitenwodulation arbeiten. Dadurch können sie auch eine variable Eingangsspannung zwischen 100 und 240V ab.
Auch wenn das ganze nur theoretisch ist, ist die Aufgabenstellung der reinste Blödsinn.
Ich nehme mal an ihr sollt hier einfach nur Rechnen:
U1/N1 = U2/N2
Also 230V*sqrt(2)/4000 = 5V/N2 => N2 = 4000 * 5/(230*sqrt(2)) = 62 Wicklungen
Der Faktor Wurzel(2) kommt daher, dass man hier mit dem Spitzenwert rechnen muss, weil dieser nach der Gleichrichtung an der Sekundärseite auftritt.
Wenn ihr die Sekundärsite für 5V Wechselspannung auslegen sollt, dann einfach den Faktor Wurzel(2) weglassen, dann sinds 87 Wicklungen.
Technisch gesehen wird die Sekundärwicklung, aber irgendwas bei die 150 Wicklungen haben und anschließend wird die Spannung durch einen Spannungsregler auf 5V stabilisiert. Zumindest war das in älteren 5V Netzteilen der Fall.
Handy Ladegeräten arbeiten aber nach dem Prinzip des Schaltnetzteils, wo bereits der Trafo so gesteuert wird, dass die Ausgangsspannung stabilisierte 5V ausgibt. Der Trafo ist in diesen Geräten auch kein normaler Trafo sondern hat einen Luftspalt und ist eher als Energiespeicher zu verstehen (er hat idR auch noch mehr als 150 Wicklungen auf der Sekundärseite). Das Wandlungsprinzip gleicht hierbei eher dem eines DC/DC Buck Konverters.
- Formel: U1 : U2 = N1 : N2
- "U1" ist die Spannung an der ersten Spule in Volt
- "U2" ist die Spannung an der zweiten Spule in Volt
- "N1" ist die Windungszahl der ersten Spule
- "N2" ist die Windungszahl der zweiten Spule
Ich danke dir durch das Einsetzen der zahlen hab ich mein Fehler entdeckt;-)