Wie viele Windungen muss die Sekundärspule haben?
Hallo, ich verstehe eine Physikaufgabe zu dem Thema Transformator nicht. Ich weiß wie ein Transformator funktioniert und kann auch Werte ausrechnen, komme aber mit dem Widerstand nicht klar.
Wäre nett wenn ihr mir helfen könntet.
In der Schaltung besitzt die Primärspule 110 Windungen und es liegt eine Wechselspannung von 220V an. Auf der Sekundärspule fällt am Widerstand R1 eine Spannung von 4V und am Widerstand R2 eine Spannung von 8V ab.
Wie viele Windungen muss die Sekundärspule haben?
Im voraus schon mal vielen Dank.
4 Antworten
Wenn die Widerstände in Reihe liegen, so gehen primär 220 V in den Trafo hinein und sekundär 12 V raus.
Damit ist das Spannungsverhältnis 220 V : 12 V
Das Verhältnis der Spannungen ist immer proportional zum Verhältnis der Windungen.
Um die Anzahl der Windungen der Sekundärspule zu berechnen, können wir das Verhältnis der Spannungen auf der Primär- und Sekundärseite verwenden. In einem idealen Transformator ist das Verhältnis der Windungszahlen gleich dem Verhältnis der Spannungen.
Das Verhältnis der Spannungen auf der Primär- und Sekundärseite ist gegeben durch:
U1U2=N1N2
U2
U1
=N2
N1
,
wobei U1
U1
die Spannung auf der Primärseite, U2
U2
die Spannung auf der Sekundärseite, N1
N1
die Anzahl der Windungen auf der Primärseite und N2
N2
die Anzahl der Windungen auf der Sekundärseite ist.
In deinem Fall ist U1=220
U1
=220 V, U2=4
U2
=4 V und N1=110
N1
=110. Du möchtest die Anzahl der Windungen N2
N2
berechnen.
Wir können die obige Gleichung nach N2
N2
umstellen:
N2=N1⋅U2U1
N2
=U1
N1
⋅U2
.
Setzen wir die gegebenen Werte ein:
N2=110⋅4220
N2
=220
110⋅4
.
N2≈2
N2
≈2 Windungen.
Die Sekundärspule sollte also ungefähr 2 Windungen haben, um die gegebenen Spannungswerte zu erreichen.
Das Verhältnis der Spannungen auf der Primär- und Sekundärseite ist gegeben durch: U1U2=N1N2
U hat die Dimension Volt (V), N ist die Zahl der Windungen und ist dimensionslos
Dimension U1U2 ist V²
Dimension N1N2 ist 1
U1U2 ≠ N1N2
Das Verhältnis der Spannungen auf der Primär- und Sekundärseite ist gegeben durch:
U1 / U2 = N1 / N2 ❗
Die Windugszahl ist immer das Verhältnis der Spannungen.
Bei z.B. rein 100V zu raus 200 V muss von einer beliebigen Windungszahl immer das doppelte genommen werden usw. Das Gleiche gilt umgekehrt.
Da ich nicht weiß, wie Deine Widerstände geschaltet sind, kann ich Dir die Frage nicht konkret beantworten. Aber zum Trafo muss man nur wissen: Die Spannungen verhalten sich wie die Windungszahlen.
Dann addieren sich die Spannungen, der Trafo hat demnach eine Sekundärspannung von 12V. Also sind 110/220V = n/12V
(110*12V)/220V = 6
Das muss ein Trafo für hohe Ströme sein, beispielsweise ein Schweißtrafo, die haben so kleine Wicklungszahlen.
Die Widerstände sind in Reihe geschaltet. Vielen Dank für die Antwort