Physik Elektrischer Hebel?
Hallo,
ich sitze schon seit mehreren Tagen an einer Aufgabe, ich komme einfach nicht auf die Lösung. Könntet ihr mir vielleicht helfen?
Dies ist die Aufgabe:
Der Transformator einer Modelleisenbahn wird mit Netzspannung (230V) betrieben. Die Induktionsspannung beträgt maximal 12V. Wie viele Windungen muss die Induktionsspule des Transformators haben, wenn als Feldspule eine Spule mit 690 Windungen dient?
Ich würde mich sehr über antworten freuen
4 Antworten
Die Spannung verhält sich beim idealen Trafo (ohne Verluste gerechnet) proportional zur Windungszahl. Wenn an der Primärspule mit 690 Windungen 230 V anliegen, benötigt die Sekundärspule 36 Windungen, um 12 V bereitzustellen (690 durch 230 V mal 12 V).
Das verhältniss der Spannungen ist gleich dem Verhältnis der windungen der spulen.
also
230/12 = x/690
Umstellen nach x
230/12 * 690 = 13255 windungen an der Spule bei welche die 230 volt angelegt werden.
Das ist aber der fall. Ich habe aber vermutlich nur die gegebenen Spule verwechselt.
Ralph wird warscheinlich die korrekte lösung haben. Aber hier beträgt der unterschied der windungen auch das 20 fache.
Und nein muss sie nicht sein. man kann z.b. Dünnere leiter verwenden etc. Ist meist eh so wenn man Spannung herunter transferiert das die Leiter an der sekundärspule dicker sind als an der primärspule. Die leistung bleibt ja gleich die Drüber fliessen kann. Nur braucht es wesentlich mehr stromstärke bei 12V um auf die gleiche leistung zu kommen.
Ein Transformator kann eine Wechselspannung in eine höhere oder niedrigere Wechselspannung umwandeln. Man spricht auch vom Spannungswandler bzw. vom "Umspannen" oder von einer "Leistungstransformation", auch "Übertrager".
In diesem Konstrukt sitzen dann in der einfachsten Form zwei Spulen um einen Eisenkern. Die Spulen werden gelegentlich auch Feldspule für die Primärseite sowie Induktionsspule für die Sekundärseite genannt. Ganz nach dem Motto: Mit der Primärspule wird das Feld erzeugt, was in der Sekundärspule ein Gegenfeld induziert.
Die Windungen bzw. die Windungszahl beschreibt dabei, wie oft der Spulendraht um den Kern gewickelt wurde. Diese Zahl hast du für die Feldspule gegeben (230 V Seite, 690 Windungen). Für die andere Seite hast du aber nur die Spannung gegeben (12 V) und wirst gefragt, wie hoch die Windungszahl auf dieser Seite dann ausfällt.
Dazu muss man wissen, dass bei einem idealen Transformator dass Verhältnis der Spannungen proportional zum Verhältnis der Windungen (N) ist.
Stelle diese Gleichung nach N_INDU um, setze alle gegebenen Werte ein und du hast deine Aufgabe gelöst.
Beide Größen sinken im gleichen Verhältnis, wie bei einem Hebel.
Das ist ein Dreisatz!
Das solltest du nochmal überdenken. Wenn die sekundärspule fast 20 mal soviel Windungen hat, ist die sekundärspannung fast 20 mal so hoch.