"Transformatoren"

Fele · Anmeldungsdatum: 21.11.2005 Beiträge: 2

Ich habe zwei Hausaufgaben in Physik auf und habe keine Ahnung, was ich machen muss.

1. Mit einem Tranformator soll eine Wechselspannung von 220V auf etwas 36V transformiert werden. Für seinen Aufbau stehen ein Eisenkern und Spulen mit N=250 (600, 750, 1.000, 1.500, 3.000) zur Verfügung. Geben Sie mehrere Möglichkeiten an, mit welchen Spulen dieser Transformator aufgebaut werden kann! Begründen Sie Ihre Entscheidung!

2. Ist es möglich, mit einem Tranformator eine Gleichspannung von 12V auf eine Gleichspannung von 6V zu transformieren? Begründen Sie Ihre Antwort!

Ich wäre für jede Hilfe dankbar.

cheers

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

1)

Welche Spulen musst du kombinieren ?

Es gilt ja:

2) Auf welchem Prinzip beruht ein Trafo ? Induktionsgesetz ! Das beantwortet die Frage ! Big Laugh

Ari · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2005 Beiträge: 577 Wohnort: Göttingen

eman · Gast

220/36 ist 6,1, also sind alle Spulenkombinationen brauchbar,
deren Windungszahl-Verhältnis etwa 6 ist, U1/U2 = N1/N2.

Um den Transformator optimal zu betreiben, sollte man möglichst
viele Spulen benutzen (also möglichst wenige unbenutzt lassen),
die man dann hintereinander schaltet, in dem man das Ende der
ersten mit dem Anfang der nächsten Spule verbindet. Die gesamte
Windungszahl ist dann die Summe der einzelnen.

N = 250, 600, 750, 1000, 1500, 3000

1500/250 = 6 , (3000+1500)/750 = 6 , (3000+1500+1000+600)/(750+250) = 6,1

Die letzte Variante bringt recht genau 36V und nutzt alle Spulen,
die erste ist besonders ungünstig, weil nur 2 Spulen benutzt werden.

Gleichspannung lässt sich nicht transformieren weil ein Transformator
nur bei Veränderung des magnetischen Flusses funktioniert:
Eingangspannung -> Stromänderung -> Flussänderung -> Ausgangsspannung.
Die dazu nötige Stromänderung ergibt sich nur bei Wechselspannung.

Ari · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2005 Beiträge: 577 Wohnort: Göttingen

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Fele · Anmeldungsdatum: 21.11.2005 Beiträge: 2

Danke für eure Hilfe!

cheers

eman · Gast

Ein- und Ausschaltvorgänge bei Trafos sind ein unangenehmes Thema.

Selbst das Einschalten bei Wechselspannung ist nicht so einfach, denn
es kommt darauf an, bei welcher momentanen Spannung das geschieht,
in jedem Fall liegt hier ein nicht-sinusförmiger Verlauf vor.

Als grobe Regel kann man sagen, dass man resistive und kapazitive
Lasten möglichst im Nulldurchgang einschalten sollte, induktive
Lasten hingegen möglichst beim Spannungs-Maximum, denn der Strom
steigt ja verzögert an und man erreicht so einen kürzeren Einschwing-
vorgang, obwohl das erstmal etwas kontra-intuitiv erscheinen mag.

Bei großen Trafos hört man manchmal einen richtigen 'Einschaltbrumm',
das tritt besonders dann auf, wenn man nahe dem Nulldurchgang einschaltet,
dann kann der Kern in Sättigung geraten, die Induktivität fällt ab, der
Strom wird noch größer und es dauert etwa eine Sekunde, bis sich alles
normalisiert hat. Dazu kommt noch, dass zum Beispiel bei Netzteilen
die ungeladenen Kondensatoren die Sekundärseite fast kurzschließen,
also den primären Strom noch weiter erhöhen.

Das Ausschalten ist bei belastetem Trafos kein besonderes Problem,
weil die Energie im magnetischen Feld ja normal verbraucht wird.
Beim leerlaufenden Trafo ist das anders, da muss die Energie irgendwo
hin, und wenn es keinen Weg gibt, dann schafft sie sich einen, wenn
es sein muss über einen Lichtbogen im Schalter. Daraus ergibt sich
auch, dass man Trafos im Strom-Nulldurchgang ausschalten sollte.

Wie gesagt, ein unangenehmes Thema.

Gast

Linktipp zum Transformator:

http://www.transformatorseite.de.vu/