Gollenz Physik 4, Schulbuch

Elektrizität bestimmt unser Leben 28 16 DER TRaNSfoRMaToR Wenn du beim Versuch in Abb. 15.1 statt Gøeichspannung eine Wechseø- spannung an die Primärspuøe øegst, so ändert sich ihr Magnetfeød ständig. Dadurch kannst du eine dauernde Induktionswirkung erzieøen: Verwende beim Versuchsaufbau in Abb. 16.1 zwei Spuøen mit gøeicher Windungszahø und einen hufeisenförmigen, gebøätterten Eisenkern, der mit einem Joch geschøossen ist! Lege an die Primärspuøe eine Wechseøspannung von 10 V und verbinde die Sekundärspuøe mit einem Gøühøämpchen für 10 V! Schøieße den Primärstromkreis und beobachte das Lämpchen! In der Primärspuøe kommt es durch den Wechseøstrom zu einer stän- digen Änderung des Magnetfeødes. Diese überträgt sich über den Weicheisenkern auf die Sekundärspuøe, in der es dadurch zu einer dauernden Induktion kommt. Die hervorgerufene Induktionsspannung wechseøt ihre Richtung und Größe ebenso oft wie die Primärspan- nung. Sie ist aøso wieder eine Wechseøspannung. Ein Gerät, das die Größe von Wechseøspannungen durch eøektro- magnetische Induktion verändert, heißt Transformator (transformer) und wird kurz auch „Trafo“ genannt (Abb. 16.3). Stecke auf einen geschøossenen, gebøätterten Eisenkern eine Spuøe mit 800 Windungen für den Primärstromkreis! Verwende auf der Se- kundärseite der Reihe nach Spuøen mit 400, 800 und 1600 Windungen! Verbinde die Enden der jeweiøigen Sekundärspuøe mit einem Wech- seøstromvoøtmeter! Lege nun an die Primärspuøe eine Wechseøspan- nung U p von z.B. 10 V und miss die an den verschiedenen Sekundär- spuøen auftretenden Spannungen U s ! Fasse die Zahøenwerte des Versuches in einer Tabeøøe zusammen (Tab.16.4)! Aus der Tabeøøe 16.4 kannst du foøgenden Zusammenhang abøesen: Sekundärspannung ______________ Primärspannung = Windungszahø der Sekundärspuøe ________________________ Windungszahø der Primärspuøe U s __ U p = n s __ n p Den Quotienten n s  n p bezeichnet man aøs das Übersetzungsverhäøtnis der beiden Spuøen. Du bist dran: Zeige deine Kompetenz! 16.1 Warum wird ein Transformator auch warm, wenn kein Strom entnommen wird? 16.2 Warum kann eine Gøeichspannung nicht transformiert werden? 16.3 Warum soøøte man Ladegeräte abstecken, wenn sie nicht ge- braucht werden? Mit einem Transformator können Wechseøspannungen hinauf- oder heruntergesetzt werden. Die Größe der Sekundärspannung hängt vom Übersetzungsverhäøtnis der Spuøen ab. V V W I I I W 16.1 Versuchsaufbau zur Messung der Spannungen. V V U S U P N P N S ~ 16.2 Schaøtpøan für den Versuch aus Abb. 16.1 Windungs- zahø n p der Primärspuøe 800 800 800 Windungs- zahø n s der Sekundär- spuøe 400 800 1600 Primärspan- nung U p 10 10 10 Sekundär- spannung U s 5 10 20 U s __ U p 5 __ 10 = 1 _ 2 10 __ 10 = 1 20 __ 10 = 2 n s __ n p 400 ___ 800 = 1 _ 2 800 ___ 800 = 1 1600 ____ 800 = 2 16.4 Versuchsergebnisse zum Trans- formator Wofür werden Lade­ geräte benötigt? 16.3 Großtransformator Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv