Verhältnis zu Strom und Spannung?

5 Antworten

Moin,

Verhältnis zu Strom und Spannung?
Strom und Spannung sind ja proportional zueinander.

Jain. Storm und Spannung sind Proportional an eine Konstanten (ohmischen) Wiederstand in einem Stromkreis!

Wie kann es z.B. sein dass ich eine kleine Spannung aber dafür ein sehr viel größeren Strom habe wie z.B. bei einem Drehstrom Trafo die Ober und Unterseite.

Ein Trafo ist erstmal kein reiner ohmischer Widerstand. Man kann aber die Oberspannungsseite einzeln vergleichen, die Unterspannungsseite einzeln vergleichen und auch das Gesamtsystem betrachten.

Was man aber nicht kann, ist diese einfache Regel auf alle möglichen Zusammenhänge im Trafo anzuwenden.

Für einen Ohmischen Wiederstand gilt: R=U/I

Für einen Trafo gilt aber U1/U2=N1/N2 oder I2/I1 = N1/N2

(Also umgekehrte Proportionalität zwischen Strömen und Windungszahlen!) ...

Ein Drehstromtrafo ist auch nochmal etwas spezielles ...

Grüße

Woher ich das weiß:Berufserfahrung – Industrie-Elektromeister
Von Experte PWolff bestätigt

Du hast ein zu einfaches Verständnis von Spannung und Strom.

Strom und Spannung sind ja proportional zueinander.

An einem ohmschen Widerstand, ja. Ein Transformator ist aber kein Widerstand, sondern ein Umformer. Dabei sind zum Beispiel Spannung und Windungszahl proportional. Dass auf der Unterspannungsseite der Strom größer ist als oberspannungsseitig liegt daran, dass bei einem (idealen) Trafo die zugeführte Leistung gleich der abgegebenen Leistung ist, also jeweils das Produkt aus U und I. Wenn U aber kleiner wird, muss I ja größer werden, damit das Produkt gleich bleibt.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Abitur 2020 an einem Gymi (math.-naturwiss. Vertiefung) | SN

Wie viele schon geschrieben haben, ist der Strom an einem ohmschen Widerstand proportional zur angelegten Spannung.

Beispiel: 10 Ohm Widerstand. Liegt eine Spannung von 10V an, so fließen 1A. Bei 100V entsprechend 10A. Die Leistung jedoch vervielfacht sich. Bei 10V und 1A wären es 10W, bei 100V und 10A entsprechend 1000W.

Ein Trafo überträgt Leistung (P) und wandelt gemäß Übersetzungsverhältnis die Spannung von hoch nach niedrig, oder anders rum. Da die übertragene Leistung (abgesehen von den Verlusten) bei einem Trafo eingangsseitig wie ausgangsseitig gleich ist, also 100W gehen in den Trafo, wenn auch eine Last von 100W am Trafo angeschlossen ist) ergibt sich durch die Spannungsänderung eben ein aniproportionales Stromverhältnis.

Bleiben wir bei 100W. Bei einer Eingangsspannung von 100V entspricht das 1A. Hat der Trafo jetzt ein Verhältnis von 100:1 in der Übersetzung, so ist die Ausgangsspannung 10V. Aber die übertragenen 100W bleiben ja gleich. Somit ergibt sich ein Strom von 10A als Ausgangsstrom.

Muecke64 
Fragesteller
 27.10.2023, 22:39

und wie ist denn sonst die Beziehung zwischen Strom und Spannung im allgemeinen? Also ich weis dass Spannung natürlich die Potentialdifferenz ist und Strom die Einheit für Ladung pro Zeit. Ich frag mich halt wenn die der Trafo (nehmen wir mal ein schlichten wechselstromtrafo) auf der Unterseite weniger Windungen hat, dafür aber ein höherrangige Strom versteh ich nicht warum der Strom plötzlich mehr wird weil die Wicklungen sind ja beide aus Kupfer, das Magnetfeld hat auch die selbe Frequenz wie oben und Joa iwie versteh ich das im kleinen nicht. Könntest du das versuchen zu erklären?

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RareDevil  28.10.2023, 12:47
@Muecke64

Wie geschrieben, ist ein Trafo so gesehen ein Leistungsübertrager meist mit einem Übersetzungsverhältnis der Spannung, gibt aber auch 1:1 gewickelte als reine Trenntrafos. Da P auf beiden Seiten immer gleich ist, also dementsprechend für den Augenblickswert eine Konstante für beide Seiten darstellt, ist der Strom entsprechend antiproportional zur Spannung. Bei höherer Spannung wird für die gleiche Leistung weniger Strom benötigt, bei niedriger Spanung eben ein höherer Strom.

Und du solltest es von der anderen Seite betrachten. Du hast eine Sekundärspannung und schließt daran eine Last an. Die zieht z.B. 10A bei 10V Ausgangsspannung. Also 100W. Jetzt versorgst Du den Trafo mit einem Verhältnis von 10:1 mit 100V auf der Primärseite, um eben die 10V Sekundär zu erhalten. Damit jetzt die 100W auf der Sekundärseite zur Verfügung stehen, müssen nur 1A bei 100V fließen, da das ebenfalls den 100W entspricht. Real sind es durch die Verluste etwas mehr... Zudem wird genau deshalb bei einem Trafo von höherer Spannung auf eine niedrigere die Sekundärwicklung mit einem größeren Querschnitt gewickelt, wie die primäre Wicklung.

Die Spannung ist von der Windungszahl abhängig, der resultierende Strom wird durch die Leistung bestimmt, die eben auf beiden Seiten gleich ist.

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Nein , Strom und Spannung sind i.A. nicht proportioanl zueinander, dies ist nur bei einem OhmÄschen Widerstand der Fall, ansonsten nicht.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studium der Physik und Meteorologie
Strom und Spannung sind ja proportional zueinander.

Aber nur an einem Widerstand.

Ein Trafo ist kein Widerstand …