kann mir bitte jemand helfen ich kriege die aufgaben einfach nicht hin und muss sie morgen abgeben?
Aus einem alten Radiotransformator (Primärspannung U1=230V) soll ein Lampentransformator für eine Glühlampe mit der Aufschrift 30W/6V hergestellt werden. Die Primärspule des Transformators ist für eine zulässigen Dauerstrom von I1=0,3A gebaut, sie hat n1=2750 Windungen.
a) Wie viele Windungen muss man sekudärseitig um den Eisenkern wickeln?
b) Darf der Transformator für einen Dauerbetrieb der Glühlampe verwendet werden?
Die Frage findest du 1 zu1 hier gestellt vor paar Tagen
Ja wo finde ich sie denn bisher habe ich sie nämlich nicht gefunden
3 Antworten
Bevor ich dir jetzt die Lösung hinschreibe, was genau verstehst du am Transformator noch nicht?
Für das Verständnis: Bei solchen Aufgaben wird immer mit einen Idealen Transformator gerechnet sofern nichts anderes in der Aufgabenstellung steht.
Ein Idealer Transformator ist dabei ein Transformator ohne Verluste. bei einem Realen Transformator ist das etwas komplexer, denn hier kommen noch Verluste hinzu, die vom Eisenverluste der Kupfer Leitungen und des Eisenkern, von der Streuung des magnetischen Feldes die sich nicht im Eisenkern schließen usw. Das alles führt dazu, dass die Spannung z.b. und damit die Leistung nicht optimal übertragen werden kann.
Bei einem Idealen Transformator in der Theorie brauchst du dies nicht zu beachten. Hier geht es einzig und alleine um das Verhältnis der Spulenwicklungen und den Spannungen da wir hier keine Verlustleistung haben ist die Leistung Sekundärseitig genauso groß wie die Leistung Primärseitig. Es lässt sich also mit der Formel P=U*I nach I umgestellt sehr leicht feststellen, ob die Stromstärke Primärseitig noch im grünen Bereich ist.
Mit anderen Worten: UM diese Fragen zu beantworten brauchst du nur die Formel für die elektrische Leistung P und das Verhältnis der Wicklungen und der Spannungen zueinander.
Im Text steht, dass der Transformator für eine zulässige Dauerbelastung von 0,3A ausgelegt ist. Dein Strom darf dann eben nur nicht über 0,3A kommen. Mit der Sekundärwicklung hat das so erstmal mehr oder weniger nichts zu tun, wenn also aufgrund der kleineren Spannung auf der Sekundärseite ein größerer Strom fließt als 0,3 Ampere ist das ja egal, da von der Wicklung ja nicht die Rede ist ;)
Die Lampe kannst du mit I Primär gar nicht vergleichen weil diese auf der Sekundärseite angeschlossen ist und somit elektrisch gar nicht mit der Primärwicklung verbunden ist. Hoffe das ist so verständlich :D
Das heißt, den Strom für die Primärseite berechnest du mir: P=Uprimär*Iprimär das selbe gilt auch für die Sekundärseite P=Usekundär*Isekundär
Beispiel: P=Uprimär*Iprimär=230V*0,3A = 69 Watt
P=Usekundär*Isekundär = 12V*5,75A=69Watt
Nicht wundern. Das Beispiel ist jetzt auf einen Transformator mit anderen Werten bezogen aber das Prinzip ist gleich. (Will dir deine Aufgabe nicht wegrechnen) :D
Aber wir sehen die Leistung ist sowohl auf der Primärseite wie auch auf der Sekundärseite gleich was sich verändert hat ist jedoch die Spannung und der Strom, denn die Spannung wurde runtertransformiert auf der Sekundärseite. Um mit einer kleineren Spannung die gleiche Leistung zu haben wie bei der größeren Spannung, muss der Strom größer sein 12*5,75 ist 69 und 230*0,3 ist 69 :)
Danke für die Erklärung (es ist eigentlich nicht meine Frage aber ich interessiere mich für das Thema)
Also ist die Primärspule für den Strom unwichtig(wird praktisch aber gebraucht) da die Lampe sowieso an der Sekundärspule angeschlossen
Was muss ich denn jetzt eigentlich vergleichen
Sekundärstrom und den Strom aus
I=P/ U wäre aber wiederum das gleiche
omg nein also die Primärspule ist schon wichtig, denn durch diesen muss ein Strom fließen, damit eine Spannung in der Sekundärspule induziert wird das sagt nur nichts über die Dauerbelastung der Sekundärspule bezogen auf deine Aufgabe aus :)
Wenn auf der Sekundärseite ein Strom fließt, fließt zwangsläufig auch ein Strom auf der Primärseite anders geht es nicht. Wird der Strom auf der Sekundärseite größer wird auch der Strom auf der Primärseite größer. Am Ende hast du auf beiden Seiten (Idealer Transformator) die gleiche Leistung.
Ich wollte damit nur sagen, dass wenn auf der Sekundärseite ein Strom fließt welcher größer 0,3A ist, spielt das keine Rolle, da sich die Dauerbelastung nur um die Primärspule dreht, dieser Strom darf nicht über 0,3A.
richtig du hast erfolgreich die Formel P=U*I nach I umgestellt :)
Ich verstehe jetzt nur nicht, womit du das vergleichen willst :D kannst ja auch das ganze einfach ausrechnen, ich denke du bist gar nicht mal ganz auf dem falschen Weg und solltest du da bei den einzelnen Schritten Probleme haben oder unsicher sein, kannst du deine Rechnung gerne hier reinschreiben und dann kann ich dir wohl verraten ob du richtig oder falsch liegst :) Also falls es dir um das Feedback geht.
Ich weiß eigentlich schon wie ein Transformator funktioniert aber verstehe nicht ganz wo uns diese Rechnung hinführen soll ich weiß das der Strom 5A ist aber was bringt mir das für die Begründung
U1=230V.U2=6V.
Ich kenne das Übersetzungverhältnis der Spannungen und Windungen und auch die Leistung P
Das Übersetzungsverhältnis des Transformators lautet ja bekanntermaßen U1/U2=N1/N2
Der rest sollte eigentlich klar sein. ist die Spannung U2, U1 und die Windungszahl N1 bekannt braucht man diese Gleichung nur noch nach N2 umzustellen und man erhält die Zahl der Windungen mit der die 2. Wicklung gewickelt sein muss. Das ist ja das was in deiner Aufgabe gefragt ist.
Diese Rechnungen sollen uns also beantworten wie groß die Windungszahl N2 ist und wie groß der Strom durch N1 also wie groß der Strom I1 ist, damit wir diesen Strom mit dem maximal Strom vergleichen können mit der die Wicklung N1 maximal belastet werden darf um zu schauen ob wir diese Belastungsgrenze nun überschreiten oder nicht.
Ansonsten verstehe ich deine Frage gerade irgendwie nicht :D
Du hast mir jetzt ganz viel erzählt aber das was ich wissen wollte leider noch nicht
Das ist Schade, weil ich leider nicht nachvollziehen kann wo noch der Hacken ist eigentlich hast du alles was du brauchst gegeben um die gefragten Größen zu berechnen.
Ich weiß was
N1, N2, U1, U2 und die Ströme und Leistungen sind aber was bringt mir das für die Begründung das verstehe ich nicht ganz
Du hast doch eine Glühlampe 30Watt 6V. Die 6V muss demnach Sekundär sein und entspricht demnach U2.
Bei 30 Watt Sekundär haben wir bei einen Idealen Transformator auch automatisch 30Watt Primär. Das entspricht demnach einen Strom von c.a 130mA oder 0,13A. Das ist der Strom der Primär fließt.
Preisfrage: Ist 0,13A größer oder kleiner als 0,3A? Hier steckt also eigentlich auch schon die Begründung drin, warum und ob der Strom für die Primärwicklung zulässig ist oder nicht.
Das ist mir auch klar gewesen das 0,13A kleiner als 0,3A ist aber man che Zwischenschritte nicht so richtig obwohl ich das Prinzip dahinter gut kenne (du hast mir manches bisschen komplizierter gemacht als es ist)
Beim idealen Trafo (dieser ist meistens bei solchen Fragen gemeint) ist die Eingangsleistung identisch mit der Ausgangsleistung. Alles, was sich in Abhängigkeit von der Windungszahl im Sekundärstromkreis ändert, sind Spannung und Strom.
Somit hast Du im Primärstromkreis einen Strom von
I = P : U = 30 W : 230 V = 130 mA
Die Windungszahl verhält sich proportional zur Spannung
Aus der umgestellten Formel ergibt sich dann die Windungszahl im Sekundärstromkreis
Der Strom im Sekundärstromkreis beträgt
I2 = P : U2 = 30 W : 6 V = 5 A
Ob dieser Strom zulässig ist, das steht in der Aufgabe leider nicht.
Danke für deine Antwort, ich stelle mir jedoch 2 Fragen wieso kannst du für den Primärstromkreis die 30W als Leistung annehmen?
Die Lampe wird doch am Sekundärstromkreis angeschlossen
Das due Leistungserhaltung gilt weiß ich
P =U*I
230V *0,3A ergibt aber 72 Watt (kann nicht sein weil die Primär Leistung =Sekundärleistung ist
Frage 2 um b) zu beantworten muss ich doch die 5 A einfach mit 0,3A vergleichen oder zählt nur der Primärstrom dann wäre es natürlich so das der Trafo für die Anwendung geeignet ist da 130 mA kleiner als 300 mA sind
Die Leistung bleibt beim idealen(!) Trafo gleich, egal in welchem Kreis.
primär: 30 W : 230 V = 130 mA
sekundär: 30 W : 6 V = 5 A
Der Primärstromkreis ist bis 300 mA belastbar, also mit 230 V · 0,3 A = 72 W. Somit wäre auch der Sekundärstromkreis mit 72 W belastbar, was aber dort einen wesentlich höheren Strom ergibt:
I2 = 72 W : 6 V = 12 A
Aber genau aus diesem Grund sollten bei Trafos und Netzgeräten normalerweise immer die Bemessungswerte beider Kreise angegeben werden. Vor allem die des Sekundärstromkreises.
Für einen Transformator mit den Windungszahlen N_1 für die Primär- und N_2 für die Sekundärspule sowie der Primärspannung U_1 und der Sekundärspannung U_2 gilt bekanntlich: Du kennst die gegebene Primärspannung U_1 = 230 V und die gewünschte Sekundärspannung U_2 = 6 V sowie die Windungszahl N_1 = 2750 der Primärspule. Damit kannst du die gesuchte Windungszahl N_2 der Sekundärspule durch Umstellen einer der beiden obigen Gleichungen berechnen.
Für Aufgabenteil b) würde ich die Gleichungverwenden, denn die Leistung von 30 W ist ja angegeben in der Aufgabenstellung und du kennst die Primärspannung von 230 V, also müsste der Strom I sich durch Umstellen der Formel für die Leistung berechnen lassen. Den kannst du ja dann mit dem zulässigen Dauerstrom vergleichen.
Also kann ich für a) einfach das Übersetzungverhältnis nehmen um die Sekundärwindungen zu berechnen?
Bei b) die Leistungsformel P=U*I
Dann berechne ich P (sekundär) =P(Primär)
Aber wo ich eine Frage habe ist wie ich das vergleichen muss also sozusagen die Begründung ob der Transformator für den Dauerbetriev ausgelegt ist
Ich würde einfach I(Lampe) berechnen und dies mit I(Primär) vergleichen