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Guido Westerwelle
Anmeldungsdatum: 21.12.2011
Beiträge: 1
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 Guido Westerwelle Verfasst am: 21. Dez 2011 13:23 Titel: Transformator |
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Meine Frage:
hallo
ich habe eine frage zum belasteten transformator
nehmen wir an im Sekundärstromkreis fließt also ein Laststrom i(2). dann ruft dieser strom durch die sekundärspule eine zeitliche änderung des magnetischen flusses hervor und erzeugt wieder im primärkreis eine spannung, die der netzspannung entgegengerichtet(?) ist.
jetzt haben wir gesagt, dass wir mit einem zusätzlichen wirkstrom im primärkreis rechnen sollen, der dann den fluss des laststroms i(2) kompensiert.
prinzipiell ist aber doch gar kein ohmscher verbraucher im primärkreis vorhanden. wenn aber ein wirkstrom fließt muss doch irgendwo energie umgewandelt werden. aus welchem grund fließt denn da jetzt ein wirkstrom?
in meinem buch steht dazu einfach nur, dass so der Laststrom auf der Sekundärseite kompensiert wird. Das mag ja richtig sein, mir ist aber nicht klar, warum das überhaupt kompensiert wird.
Meine Ideen:
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 21. Dez 2011 14:13 Titel: |
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Wir reden ja von sinusförmigen Größen, also sinusförmigen Spannungen und Strömen. Da der magnetische Fluss direkt proportional dem Strom ist, ist auch der Fluss sinusförmig. Gleichzeitig gilt das Induktionsgesetz, das bei sinusförmigen Größen vorgibt, dass bei konstanter Spannung (z.B. auf der Primärseite), der Scheitelwert des (sinusförmigen) Flusses ebenfalls konstant ist.
Wenn wir davon ausgehen, dass die primärseitige Spannung konstant ist, muss auch der magnetische Fluss, der ja durch beide Spulen hindurchgeht, konstant sein, kann sich also, egal was sekundärseitig passiert, nicht ändern.
(Konstanter Fluss heißt in diesem Zusammenhang "sinusförmiger Fluss mit konstanter Amplitude", genauso wie konstante Spannung heißt "sinusförmige Spannung mit konstanter Amplitude", also konstantem Effektivwert).
Wenn nun an die Sekundärseite ein Widerstand angeschlossen wird, fließt sekundärseitig ein Strom, der einen magnetischen Fluss erzeugt, der nach Lenzscher Regel den Fluss zu schwächen versucht. Da der Fluss aber wegen der konstanten Primärspannung sich nicht ändern kann (Induktionsgesetz), muss der primärseitige Strom als physikalische Ursache für den magnetischen Fluss ansteigen, und zwar gerade so stark, dass die vom Sekundärstrom verursachte Flussschwächung aufgehoben (kompensiert) wird.
Der Dreh- und Angelpunkt für das Verständnis der Funktionsweise des Trafos ist also die Erkenntnis, dass der magnetische Fluss unter allen Umständen konstant bleibt (solange sich die Primärspannung nicht ändert). Oder anders ausgedrückt: Der Fluss bleibt unabhängig von der sekundären Belastung konstant. Der Strom stellt sich immer so ein, dass er einen Fluss erzeugt, der das Induktionsgesetz erfüllt. |
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Der Fragensteller
Gast
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| Der Fragensteller Verfasst am: 21. Dez 2011 15:36 Titel: |
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okay, du sagst:
muss der primärseitige Strom als physikalische Ursache für den magnetischen Fluss ansteigen, und zwar gerade so stark, dass die vom Sekundärstrom verursachte Flussschwächung aufgehoben (kompensiert) wird.
und was ist der physikalische grund für diesen stromanstieg? induktion? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 21. Dez 2011 18:23 Titel: |
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| Der Fragensteller hat Folgendes geschrieben: | | und was ist der physikalische grund für diesen stromanstieg? induktion? |
Nein, nicht die Induktion, sondern, wenn Du so willst, das Induktionsgesetz. Das erfordert nämlich bei konstanter Spannung einen konstanten Fluss. Der eigentliche physikalische Grund ist der Sekundärstrom, der den Fluss nach Lenzscher Regel zu schwächen sucht, was die konstante Spannung aber nicht erlaubt.
Oder anders ausgedrückt: Ein konstanter Fluss erfordert eine konstante Durchflutung  . Wenn i2 ansteigt, muss auch i1 ansteigen, damit die Durchflutung  konstant bleibt.
Der physikalische Zusammenhang ist doch der folgende:
Die Durchflutung erzeugt nach ohmschem Gesetz für den magnetischen Kreis einen Fluss
Da sich der magnetische Leitwert  des Eisenkerns nicht ändert, muss die Durchflutung konstant bleiben, wenn der Fluss  konstant bleiben soll. Der Fluss muss konstant bleiben, weil die vorgegebene Primärspannung (aus der Steckdose) konstant ist. Der zugehörige physikalische Zusammenhang ist durch das Induktionsgesetz vorgegeben:
| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Der Strom stellt sich immer so ein, dass er einen Fluss erzeugt, der das Induktionsgesetz erfüllt. |
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