Elektrische Frage zu Trafos?
Bei einem Trafo wird ja die Spannung hoch transformiert aber die Leistung bleibt die selbe. P= U * I
Sprich das heißt wenn ich die Spannung und das 10 Fache Steigere muss die Stromstärke um das 10 Fache sinken.
Sprich wenn ich 230 V auf 2300 V transformieren. Dann muss die Stromstärke bei einem Widerstand von 500 Ohm 460mA beträgt auf 46mA sinken
Das wird ja in der Praxis oft genutzt um die Stromverluste zu senken.
Wenn ich mit 2300 V und 46 mA jetzt den Widerstand berechne mit R = U/I ist er um das Huntertfache auf 50000 Ohm gestiegen
Heißt das jetzt wenn ich den Trom hochtrabformieren steigt auch der Wiederstand in Quadrat dazu??
Das wäre doch ein Widerspruch
Man will ja nicht den Widerstand erhöhen bei Hochstromleitungen?
Wo ist mein Denkfehler?
5 Antworten
Dein Denkfehler ist die falsche Interpretation von "bleibt gleich":
aber die Leistung bleibt die selbe. P= U * I
Das heißt, die Leistung auf der Primärseite ist gleich der Leistung auf der Sekundärseite. Sie wird durch die Transformation nicht beeinflusst.
Das heißt aber nicht, dass die Leistung gleich bleibt, wenn Du einen Widerstand mal an die Primärspannung und mal an die Sekundärspannung anschließt.
Sprich wenn ich 230 V auf 2300 V transformieren. Dann muss die Stromstärke bei einem Widerstand von 500 Ohm 460mA beträgt auf 46mA sinken
Nein. Das Ohmsche Gesetz gilt nach wie vor und durch den Widerstand fließen 4,6A.
Dein Denkfehler liegt darin, dass du den gesamten Strom zwischen Kraftwerk und Verbraucher betrachtest. Für den einzelnen Verbraucher ist aber der Ortsnetztrafo die Spannungsquelle. Dort fließen sekundärseitig bei 230V bspw. 2,3A. Dieser Trafo hat also aktuell eine Leistung von 529W. Und diese 529W sind es jetzt, die auch an der Primärseite ankommen müssen, bei 2300V also 230mA.
Wenn aber an der Primärseite 2300 V ankommen und 230mA dann hab ich da ja einen Widerstand der 100 mA so hoch ist wie der Sekundärseitig?
Ach, jetzt sehe ich dein Problem.
Wir gehen immer von einem idealen Transformator aus, sprich er hat keinen Innenwiderstand. Damit spielt dieser auch bei der Berechnung keine Rolle.
Ja bei einem Übersetzungsverhältnis von 10 ändert sich der Widerstand um den Faktor 10^2=100 das ist ganz normal.
Das wird ja in der Praxis oft genutzt um die Stromkosten zu senken.
Nein. Leistung ist Spannung mal Stromstärke und das Produkt bleibt konstant.
Der Widerstand für Wechselstom, die sogenannte Impedanz, ist ein ganz eigenes Thema. Das ist nicht in einer Minute erklärt, schon gar nicht so früh am Morgen.
Die Impedanz braucht man hier zunächst gar nicht betrachten wenn man vom idealen Transoformator und einem ohmschen Ausgangswiderstand ausgeht.
Also in so einem Fall bleibt die Impedanz rein reell.
Okay danke dann werde ich mich mal über Impedanz schlau machen
Man kann einen Transformator auch als Impedanzwandler bezeichnen, denn er transformiert die Wechselstromimpedanz im Quadrat zum Übersetzungsverhältnis.
Mit dem Index (1) und (2) bezieht man sich auf die Primär- und Sekundärseite des Transformators. D.h. der Wert hängt davon ab, von welcher Seite aus du die Impedanz betrachtest. Stellen wir uns dazu einen Transformator mit 1000 V als primärseitige sowie 100 V als sekundärseitige Spannung vor.
Das Übersetzungsverhältnis wäre hier bei ü = U1/U2 = 10
Für Z1 würden wir hier erhalten:
D.h. mit anderen Worten, dass die Transformatorimpedanz bezogen auf die 1000V-Seite das 10-fache der auf die 100V-Seite bezogenen Impedanz beträgt. So fließt auf der höheren Spannungsebene ein niedrigerer Strom, weil diese Spannungsebene eine relativ höhere Impedanz "sieht".
Stell dir vor, dass die Energie jetzt von der niedrigeren Spannungsebene eingeführt wird, also von der 100V-Seite einspeisen und auf 1000V hochtransformieren. Die 100V-Seite sieht eine viel niedrigere Impedanz, sodass hier der Strom viel höher ausfällt.
Ja, prinzipiell sinkt die Stromstärke auf 1/10.
Allerdings gilt das nur theoretisch am belasteten Trafo. In der Realität sinken sowohl Spannung, als auch Stromstärke unter die theoretischen Werte, weil es ja Verluste gibt.
Aber steigt der Widerstand auch wirklich um das Huntertfache?
Ja. Der Widerständ ändert sich mit dem Quadrat des Übersetzungsverhältnisses.
Ich glaube ich verstehe meinen Denkfehler grob aber 100 Prozent hat es noch nicht klickt gemacht. Das Ohmsche Gesetz muss ja immer und zu jedem Zeitpunkt gelten oder?