Trafo ohmscher Widerstand?
Hallo!
Mein Printtrafo hat 20 Ohm Widerstand. Wenn ich da jetzt eine Spannung von 10V anlege, steigt der Strom, welche bei L2 wirkt bis 0,2A an? Ist dadurch die Leistung sekundärseitig auf 2W limitiert? Kann man diese 2W durch Stromänderungen überhaupt erreichen, da ja die Frequenz extrem hoch sein müsste?
Lg
4 Antworten
man kann zwar den Gleichstromwiderstand eines Transformators messen, große praktische Bedeutung hat das aber nicht.
Niemand wird einen Transformator mit Gleichspannung betreiben. Warum auch, denn die Spannung an der Sekundärseite ist dann Null.
Aus dem Gleichstromwiderstand kann man auch nicht auf den Wechselstromwiderstand schließen. Sicher ist nur, dass durch den Gleichstromwiderstand ein Leistungsverlust eintritt.
Welche Leistung so ein Transformator von der Primär- auf die Sekundärseite überträgt hängt von vielen Faktoren ab.
Das sind:
- das Material des Kernes
- die Konstruktion des (Eisen)Kerns
- die Frequenz der Wechselspannung
- dem Verlustfaktor
Vernachlässigt man das alles, dann wir die Leitung 1:1 übertragen.
Nein, du hast nur den max. Verlust in der Wicklung berechnet. Damit würde noch nichts übertragen.
Als Ergänzung zu weckmannu:
Du wirfst hier Dinge durcheinander:
Wenn die Primärwicklung R1=20 Ohm hat, dann liegen diese R1 = 20 Ohm (in sehr guter Näherung bei nicht zu hohen Frequenzen) in Serie zur Quelle mit U=20V.
Egal was der Trafo nachher macht, aus der Quelle kannst du in diesem Fall niemals mehr als U²/(4R1) Leistung entnehmen. Dadurch ist automatisch auch limitiert, was du an Leistung über den Trafo übertragen kannst. Das wäre bei dir
Pmax = 20²/(4*20) = 400/80 = 5W.
Wenn du sagst es können maximal 20W übertragen werden, ist das zwar nicht falsch, aber es können dennoch höchstens 5W übertragen werden ;-)
Wenn du auch noch die Sekundärwicklung mir R=R2 betrachtest, dann ist (wenn man einen ansonsten idealen Trafo voraussetzt) der effektiv wirksame Wicklungswiderstand, welcher auf der Primärseite wirkt
Reff = R1+R2/ü²
ü = Übersetzungsverhältnis
Wenn z.B. ü=10 und R2=3kOhm
dann ist
Reff = 20+30 = 50Ohm
und die maximal übertragbare Leistung ist
Pmax = 2W.
Laut Ohmschen Gesetzes
10V / 20 Ohm = 1/2 Ampere
würde eine Gleichspannung von 10V einen Strom von 0,5A und eine Leistung von 10 x 0,5 = 5 Watt erzeugen.
Da ein Trafo einen höheren Widerstand für Wechselstrom hat als für Gleichstrom, kann man so nicht die Wechselstrom-Leistung berechnen. Sie wird bis zu einer bauartbedingten Grenze von der sekundär entnommenen Leistung bestimmt.
Wenn ich die Sekundärseite kurzschließe, kann die Leistung aber 5W nicht übersteigen oder?
Mit deinen Angaben kann man das nicht berechnen. Man muss an die Primärwicklung 230V anschliessen und die Sekundärspannung messen, da diese kurz geschlossen würde.
Also Sekundärsp./20Ohm = maximaler Sekundärstrom. Die max. Leistung hängt von der Grösse des Trafokerns ab, da bei Kurzschluss die Spannung = 0V ist. Daraus kann man die entnommene Leistung nicht berechnen.
Welche Leistung? die primärseitige?
I.A. braucht man eine Trafo-Ersatzschaltung, um solche Fragen zu beantworten. Meistens reicht dazu die einfache T-Ersatzschaltung aus. Hier benötigt man die folgenden Werte:
- Übersetzungsverhältnis
- Wicklungsinduktivität primär, sekunkdär
- Wicklunswiderstand primär, sekundär
- Kopplungsfaktor
- Ersatzwiderstand für Kernverluste.
Im einfachsten Fall kann man, um eine grobe Abschätzung zu bekommen, auch nur mit Übersetzungsverhältnis und Wicklunswiderstand rechnen.
Für den erlaubten Frequenz/Spannungsbereich ist auch die maximal mögliche Spannungs-.Zeit-Fläche erforderlich. Verletzt man diese, so arbeitet der Trafo schlichtweg nicht mehr als Trafo, da der Kern sättigt.
Wenn die Sekundärseite im Leerlauf 10V hat, und der Widerstand der Sekundärseite 20 Ohm, dann ist (wenn man primär mit Nominalspannung speist) die maximal verfügbare Leistung
Pmax = (10V/2)²/20 = 1,25W.
Mehr geht prinzipiell nicht: Das wäre ein Betrieb, wo die Sekundärspannung auf 5V zusammengebrochen ist (Leistungsanpassung). Hier ist aber noch nicht der Widerstand der Primärseite berücksichtigt.
was machst du da genau?
- Dein Trafo hat Primär und Sekundär
- welche Wicklung hat 20 Ohm?
- Wo legt du 10V an?
- Welche Frequenz?
- Was machst du dabei auf der andern Seite?
Sekundärseitig begrenzt der Widerstand der Wicklung natürlich die maximal übertragbare Leistung. Der primäre Widerstand tut das aber genauso.
Mach mal eine genaue Zusammenfassung, was/wie du das machst!
Ich lege primär 9V im Rechteck an. Die Primärspule hat 20 Ohm. Die Sekundärspule 3k Ohm. Auf der anderen Seite wird etwas betrieben, dass 230V braucht, aber zu hochohmig ist. Die Frequenz soll sein um max. Leistung rüberzuspeisen.
und wofür ist der Trafo gebaut? Dass man auf der Seite mit 3k 230V anlegt? Du willst den Trafo also verkehrt herum betreiben? Leider wirfst du immer ein paar Brocken hinein, ohne zu sagen was du machst...kannst du einmal vollständige Aussagen machen? Es ist ja nicht deine erste Frage...
Eine Rechteckfrequenz enthält viele Oberwellen mit höheren Frequenzen. Diese werden je nach Kernmaterial unterschiedlich übertragen. Sekundär kommt dann ein verformt es Signal heraus.
Das heißt wenn die Primärspule 20 Ohm hat und die Spannung 20Veff an primär beträgt sind das 20/20 * 20 = 20W, die höchstens übertragen werden können?