Was ist ein Transformator?

Nur, wenn sich das Magnetfeld in einer Spule ändert, entsteht in ihr eine elektrische Spannung. Da ein Transformator aus (mindestens) 2 Spulen als Hauptelementen besteht, ist das Anlegen einer Wechselspannung Grundbedingung für das Funktionieren des Trafos.

In der Energieübertragung hat der Tranformator einen hohen Stellenwert. Die Übertragungsleitungen haben einen elektrischen Widerstand, sind also verlustbehaftet. Bei einer bestimmten Länge tritt also ein (berechenbarer) Spannungsabfall auf.

Wenn Du jetzt bei 230V einen Spannungsabfall von 23V hast, sind das immerhin 10%.

Wenn Du bei 230kV 23V Spannungsabfall hast, nur 0,01%

Gruß aus Braunschweich

Johannes

weil es kein ständig änderntes magnetfeld gibt der transformator funktioniert auf farades prinzip

jede magnetfeldänderung bewirkt induktionsstrom

gleichstrom hat eine fixe polung wobei wechselstrom die polung he nach herz andert

primäre spule wirt wechselstrom indiziert

magnetfeld verbeitet sich über eisenkern und joch

wo sekundere spule ein ständig sich veränderntes magnetfeld bekommt

amm des is eig is ganze prinzip

amm liegt in ferhältnis

s1(100 a)=s2(10a) wen ich mich jetzt nicht deusche !

mfg

Ein Transformator, kurz Trafo, ist ein Bauteil in der Elektrotechnik, das elektrische Energie oder Information zwischen induktiv gekoppelten Stromkreisen verlustarm überträgt. Transformatoren arbeiten mit Wechselspannung. Eine Gleichspannung kann nicht transformiert werden. In der Energiewirtschaft wird er auch als ruhende elektrische Maschine bezeichnet, da er im Gegensatz zu motorisch betriebenen Spannungsumformern keine mechanisch bewegten Teile besitzt.

Grundlagen

Die Spulen, oder Wicklungen, eines Transformators sind in der Regel galvanisch voneinander getrennt und nur magnetisch miteinander gekoppelt. Um diese Kopplung zu erhöhen, sind die Spulen meist auf einem gemeinsamen Eisen- oder Ferritkern angeordnet, dem Transformatorkern.

Die an der Primärwicklung angelegte Wechselspannung kann in der Sekundärwicklung erhöht oder verringert werden. Die Spannungsübersetzung richtet sich dabei nach dem Verhältnis der Windungszahlen der Wicklungen. Eingangs- und Ausgangsleistung sind aufgrund des in der Regel hohen Wirkungsgrades nahezu gleich.

Transformatoren zur Energieübertragung mit der Frequenz des Stromnetzes nennt man Umspanner (Bestandteil des Stromnetzes) oder Netztransformatoren (Bestandteil von Geräten und Anlagen, die am Stromnetz arbeiten). Transformatoren für messtechnische Zwecke sind Messwandler oder Stromwandler und jene für die Signalübertragung in der Nachrichtentechnik sowie auch in Schaltnetzteilen nennt man oft Übertrager.

Mit Transformatoren lässt sich elektrische Energie so umwandeln (hochtransformieren), dass sie über Hochspannungsleitungen über weite Strecken wirtschaftlich übertragen werden kann. In Netzteilen stellen sie Betriebsspannungen für elektronische Geräte zur Verfügung und sorgen für eine sichere Trennung vom Stromnetz. Bei der Übertragung von Signalen werden mit ihnen Impedanzen angepasst.

Physikalische Grundlagen

Darstellung der baulichen und physikalischen Komponenten

Schaltbild eines Transformators mit Eisenkern; mit elektrischen Primär- (p) und Sekundärgrößen (s)

Ein geöffneter 100-VA-Trafo. Oben die Primärwicklung (230 V), unten die zwei Sekundärwicklungen (9 V).

Für die Wirkweise eines Transformators sind zwei physikalische Erscheinungen wesentlich:

* Ein von elektrischem Strom durchflossener Leiter erzeugt ein Magnetfeld (Elektromagnetismus)

* Wenn sich der magnetische Fluss in einer Spule ändert, wird in ihr eine Spannung induziert.

Eine an die erste Spule („Primärspule“) im Primärstromkreis angelegte Wechselspannung erzeugt dem Induktionsgesetz folgend ein veränderliches Magnetfeld im Kern. Dieses Feld durchsetzt die zweite Spule („Sekundärspule“) in einem zweiten Stromkreis und erzeugt hier durch Induktion wiederum eine Spannung („Sekundärspannung“).

Eine primäre Wechselspannung wird dabei mit Hilfe des magnetischen Wechselfeldes in eine zu ihr proportionale sekundäre Spannung transformiert, wobei das Verhältnis zwischen Primär- und Sekundärspannung (im Idealfall) gleich dem Windungszahlverhältnis der beiden Spulen ist.

Da in der Sekundärspule nur dann eine Spannung induziert wird, wenn der sie durchsetzende magnetische Fluss sich ändert, ist das magnetische Wechselfeld und damit die primäre Wechselspannung als Betriebsspannung unerlässlich.

Soll eine Gleichspannung mittels Transformatoren auf eine andere Spannungsebene umgesetzt werden, ist die Umwandlung des Gleichstroms in Wechselstrom mittels Wechselrichter nötig, um anschließend transformiert werden zu können. Danach ist eine Gleichrichtung notwendig.

Kleinere kostengünstige Transformatoren bedingen hohe Frequenzen. So wird eine Wechselspannung über eine Gleichspannung in eine hochfrequente Spannung gewandelt. Diese Techniken finden beispielsweise bei Schaltnetzteilen Anwendung.

Die maximale Höhe der induzierten Spannung hängt neben der Eingangsspannung von der Windungszahl der Sekundärspule ab, die maximale Höhe des Stromes von deren Leiterquerschnitten und von den Kühlungsbedingungen.

In obiger Beschreibung wird kein (gemeinsamer) Eisenkern der Spulen erwähnt, trotzdem besitzen fast alle Transformatoren einen Kern aus Eisenblechen, Eisendrähten oder Ferrit. Der Grund liegt darin, dass bei tiefen Frequenzen (50 Hz) ohne Eisenkern extrem viele Windungen erforderlich wären, um den „Leerlaufstrom“ bei geringer Belastung ausreichend klein zu halten. Das würde erstens einen unwirtschaftlich hohen Kupferanteil erfordern, andererseits werden bei höheren Strömen in diesem sehr langen Draht enorme Ohmsche Verluste (= Erwärmung) erzeugt. Außerdem konzentriert der Eisenkern das Magnetfeld und verringert Streuverluste, die in der Praxis so gut wie immer dadurch auftreten, dass nicht alle Feldlinien des primären Magnetfeldes die Sekundärspule durchsetzen. Minimieren kann man diese durch ideal ineinander gewickelte Ringspulen (Toroidspulen), was aber nur bei speziellen Anwendungen Verwendung findet.

Beides kann man stark verringern, indem die Induktivität der Primär

Transformator:

http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator