Physik verstehen 4, Schulbuch

48 3 Î Arbeitsheft-Seite 26–27 48.1 Ladestation für den Akku einer Akkubohrmaschine (Niederspannung) 1. Was ist ein Transformator? Der Umformer, was kann er? (Abb. 48.2) Stecke eine Spule (Primärspule) mit 300 Windungen auf eine Seite eines U-förmigen Eisenkerns und eine zweite Spule (Sekundärspule) mit 600 Windungen auf die andere Seite. Schließe den Eisenkern mit dem Joch und dem Spannbügel (Spannschraube). Schließe dann die beiden Spulen jeweils an ein Voltmeter (20V~) an. Lege an die Primärspule eine Wechselspannung von 6 Volt an. Welchen Spannungswert misst du an der Sekundärspule? Bei V1 erzeugt der Wechselstrom ein wechselndes Magnetfeld in der Primärspule. In der Sekundärspule entsteht durch elektromagnetische Induktion auch Wechselstrom. Die Spannung ist etwa doppelt so groß. M Ein Transformator besteht aus einer Primärspule, einer Sekundärspu- le und einem geschlossenen Eisenkern. Wechselstrom erzeugt in der Primärspule ein sich ständig änderndes Magnetfeld. Es induziert in der Sekundärspule eine elektrische Wechselspannung. 2. Welcher Zusammenhang besteht zwischen den Spulen- windungszahlen und den Spannungen? Kleinere oder größere Spannung? (Abb. 48.3, Abb. 48.4) a) Baue den Transformator laut Abb. 48.3 zusammen und lege die drei verschiedenen Spannungswerte an der Primärspule an. Vergleiche die Spannungen an der Sekundärspule. b) Baue den Transformator laut Abb. 48.4 auf, lege wieder nacheinander die drei verschiedenen Primär-Spannungen an. Welche Sekundär-Span- nungen ergeben sich? Bei a): Die Windungszahl der Sekundärspule N s ist halb so groß wie die Windungszahl der Primärspule N p . Dadurch ergibt sich, dass die Sekundär- spannung U s halb so groß wie die Primärspannung U p ist. zB: U p = 6V U s = 3V Bei b): Da die Windungszahl der Sekundärspule N s doppelt so groß wie die Windungszahl der Primärspule N p ist, sind auch die Sekundärspannungen U s doppelt so groß. zB: U p = 9V U s = 18V M Bei einem Transformator verhalten sich die Spannungen U p und U s wie die Windungszahlen N p und N s . U p : U s = N p : N s V1 V2 Der Transformator V Primärspule 600 Windungen Sekundarärspule 300 Windungen Joch U-Eisenkern a) 3 b) 6 c) 9 V V V 48.3 Kleinere Spannung: Die Primärspule hat mehr Windungen als die Sekundärspule. V Primärspule 300 Windungen Sekundarärspule 600 Windungen Joch U-Eisenkern a) 3 b) 6 c) 9 V V V 48.4 Größere Spannung: Die Primärspule hat weniger Windungen als die Sekundärspule. 48.5 Zum Betrieb der Leuchtreklame braucht man einen Hochspannungstrans- formator. 48.6 Schweißtransformator (Hochstrom- transformator) 48.2 Der Umformer, was kann er? Arbeitsblätter t4gd8x Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv