Trafo belastet/unbelastet?

4 Antworten

paprikaw22
Nutzer, der sehr aktiv auf gutefrage ist
im Thema Elektrotechnik
21.11.2023, 07:34
wenn ein Trafo belastet ist (also ein Verbraucher an der sekundärspule ist) gilt dann N2/N1=I1/I2 UND N1/N2=U1=U2 ? Und beim unbelasteten (der nichts bringt gefühlt) gilt nur die zweite Formel

Das würde ich so nicht unterschreiben...

Wenn ein Trafo als ideal angenommen wird, dann geltemn die Beziehungen für U und I immer.

Man stellt aber fest, dass auch ein Strom primärseitig hineinfließt, wenn man keinen Strom sekundärseitig entnimmt. Dann stimmt I2/I1=N1/N2 natürlich nicht mehr. Der Leerlaufstrom wird aber oft einfach vernachlässigt, da er mit dem Trafoprinzip nichts zu tun hat und nur dazu dient, die Spule aufzumagnetisieren.

Belastet man den Trafo andererseits stark, dann wird die Sekundärspannung kleiner als dem Übersetzungsverhältnis entspricht, da an den Innenwiderständen des Kupfers und auch an den Streureaktanzen Spannung abfällt. U2/U1=N1/N2 stimmt dann auch nicht mehr.

Wir sind halt im realen Leben und nicht in einer Idealwelt: Auch der freie Fall ist eine Idealisierung und ein Fallschirmspringer wird irgendwann nicht mehr schneller. Formeln haben immer einen Kontext, in dem sie anwendbar sind, können aber nicht im vollen Umfang die Realität beschreiben, da sie immer auf einem Modell basieren. Die Physik ist voll von solchen Modellen - man darf sie aber nicht mit der Wirklichkeit verwechseln.
Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studium der Physik und Meteorologie
gonzo1233
26.11.2023, 21:21

Handy Ladegeräte sind Schaltnetzteile, haben also keinen herkömlichen Trafo:
https://de.wikipedia.org/wiki/Schaltnetzteil

Da die Eingangsspannung mit hoher Frequenz zerhackt und transformiert wird, ist weniger Eisen und Kupfer nötig, die Verlustleistung ist auch geringer.
Viel Erfolg in der Schule,

PWolff
21.11.2023, 00:03

Beim idealen Trafo gilt immer - auch unter Last -

P1 = P2

U1 I1 = U2 I2

N1 / N2 = U1 / U2

und bei konstanter Leistung: N1 / N2 = I2 / I1

und ein idealer Transformator wird auch nicht warm.

Ein realer Transformator wird warm, weil an mehreren Stellen elektrische oder magnetische Energie in Wärmeenergie umgesetzt wird - die steht dann als "Verlustleistung" an der Sekundärseite nicht mehr zur Verfügung.

Ein Transformator ist einem Zahnradgetriebe vergleichbar:

Strom entspricht Drehzahl

Spannung entspricht Drehmoment

Leistung ist Drehmoment mal "Winkelgeschwindigkeit"

(Winkelgeschwindigkeit = 2 pi mal Umdrehungen pro Sekunde (streng genommen sind die Einheiten hier nicht konsistent behandelt worden))

Bei einem idealen Getriebe ist die Leistung am Abtrieb (Sekundärseite) gleich der Leistung am Antrieb (Primärseite). Bei einem realen Getriebe wird Reibungswärme erzeugt, die als Verlustleistung nicht mehr zur Verfügung steht.