Funktioniert so die Herleitung der Transformatorgleichung?
Wir haben letztens in der Schule einen Versuch zu Transformatoren durchgeführt und gesehen dass wenn die Sekundär Windungszahl die Hälfte der Primärwindungszahl ist, dann ist bei einem idealen Transformator auch die Sekundärspannung die Hälfte der Primärspannung ist. Aufgrund dessen dachte ich mir dass dann die Formel lauten müsste np: ns= Up:Us und das stimmte dann ja auch. Und dann dachte ich mir da U=R*I müsste dann Is: Ip= np: ns sein und das stimmte auch. Jetzt frage ich mich ob man das wirklich so einfach herleiten kann oder ob das nur einfach Zufall war
4 Antworten
in der theorie stimmt das, weil der transformator ja gelebter dreisaz ist. stell ihn dir wie ein stromgetriebe vor...
die eingegebene leistung entspricht der ausgegebenen. dem entsprechend muss mit geringerer spannung auch die stromstärke steigen. oder umgekehrt.
genau wie beim mechanischen getriebe auch. die leistung bleibt gleich, aber bei niedrigerer drehzahl hast du mehr kraft (drehmoment)
lg, anna
Hallo,
ja tatsächlich stimmen die Gleichung und beschreiben das Verhalten des idealen Transformators - das hast Du experimentell rausgefunden ^^ Wenn Du das physikalisch formulierst... Die Herleitung von der Windungszahl zur Spannung über das Induktionsgesetz ist auch recht überschaubar:
- U_p / U_s = [-n_p * (dΦ / dt)] / [-n_s * (dΦ / dt)] = n_p / n_s
Vorzeichen und (dΦ / dt) kürzen sich raus.
Den Strom kann man über die Energieerhaltung (S = Scheinleistung, da Wechselspannung) herleiten
- S = U_p * I_p = U_s * I_s
- U_p / U_s = I_s / I_p
- n_p / n_s = I_s / I_p
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Bei Fragen melde Dich :)
LG.
Doof formuliert.. Der Trafo wird an Wechselspannung betrieben. Bei Betrachtung der Energieerhaltung die Scheinleistung, da der Transformator auch den Blindanteil neben den Wirkanteil vollständig überträgt und den Trafo belastet.
> ob das nur einfach Zufall war
So ist es, denn mit dem ohm'schen Gesetz kannst Du keine Eigenschaften des Transformators ableiten.
Eventuell zusätzlich einen Rechenfehler gemacht, denn beim Transformator ist U * I konstant, beim ohm'schen Gesetz dagegen U/I
Wenn Du das Verhältnis der Spannungen hast, kannst Du das Verhältnis der Ströme aus P = U * I herleiten, da beim idealen Transformator P(primär) = P(sekundär) ist.
Kannst du mir den letzten Absatz vllt etwas genauer erklären? :)
Aus P(primär) = P(sekundär) kannst Du ableiten
U(primär) * I(primär) = U(sekundär) * I(sekundär)
Das kannst Du so umformen, dass Is : Ip auf der einen Seite steht.
Jupp, so einfach:
Hier deine Überlegungen etwas ausformulierter:
https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik/artikel/transformator
Was meinst du denn mit "Scheinleistung, da Wechselspannung" ?