Transformator Frage

[tori1117]

Hallo, ich habe mich mit dem Transformator auseinandergesetzt.
Was ich nicht verstehe ist, wenn die Primärspule viele Windungen hat und die Sekundärspule wenig Windungen
hat dann bei einer niedrigen Spannung ein derart hoher Strom fließt das sogar ein Nagel schmilzt. Bei dem Beispiel im Internet wurden 230 Volt in 2,3 Volt transformiert. Mir ist schon klar dass der Energieerhaltungssatz stimmen muss so habe ich es gelesen. Aber es ist trotzdem unverständlich dass bei der niedrigen Spannung so ein hoher Strom fließt. Ich hätte da echt angst mein Multimeter dran zu stecken um die Spannung zu messen.
Vielleicht kann mir einer helfen das besser zu verstehen, danke.

Gruß
tori

 

[EBC41]

Das Multimeter im Spannungsmessbereich hat einen sehr hohen Widerstand. Zum Beispiel 10 MegaOhm. Wenn Du damit eine Spannung von 2,3 Volt misst, fließen im Messkreis nur 0,23 Mikroampere. Gefährlich würde es erst, wenn Du die Sekundärwicklung mit etwas niederohmigen verbindest, zum Beispiel einen Stahlnagel. Ein 4mm 12cm langer Nagel hat etwa ein tausendstel Ohm. Dieser an der Wicklung ließe einen Strom von ca. 2000A fließen lassen, wenn der Kupfer-Draht der Sekundärwicklung dick genug ist, und der Trafo das hergibt.

 

[Axel Schweiß]

Rein theoretisch, misst du wenn du in einer normalen Steckdose die Spannung misst, bis zum Kraftwerksgenerator. Dieser liefert bis zu mehreren Mega-Watt. Hast du da dann keine bedenken mehr?

Um es Physikalisch zu erläutern.

Du hast auf der sekundär Seite einen Verbraucher mit 230W, dieser benötigt bei den 2,3V einen Strom von 100A. Gehen wir vom idealen Trafo ohne Verluste aus ist das Übersetzungsverhältnis der Spannung 1:1 auf den Strom übertragbar. Der Verbraucher benötigt immer die 230W, das Übersetzungsverhältnis des Trafos ist 1:100, heißt der Strom ist in der primärwicklung des Trafos 100 Mal kleiner als sekundär. Denn die Leistung wird immer angefordert. Die Leistung, bleibt aber unverändert, wenn der Trafo nur 230W schafft kann er auch nicht den Nagel schmelzen, dafür reicht die Leistung nicht.

Es kommt also ebenfalls darauf an welcher Trafo dort verwendet wurde. Deinem Multimeter wird aber solange du nicht versuchst sekundär direkt den Strom zu messen absolut nichts passieren

 

[patois]

Den "Transformator" anhand der Spannungsübersetzung erklären zu wollen, ist in etwa dasselbe wie die bekannte "Milchmädchenrechnung".
Nur ganz kurz: der Trafo besteht nicht nur aus seinen Wicklungen (Spulen), sondern auch aus einem "Eisenkern". Und da liegt der Hase im Pfeffer.
Wer die Funktion des Trafo erklären will, kommt nicht umhin "ausführlich" auf das Verhalten und den Einfluß des Eisenkerns einzugehen.
Wenn also der Fragesteller keine diesbezüglichen Grundkenntnisse aufzuweisen hat, wird eine sachgerechte Erklärung des Trafos nicht möglich sein.
.

 

[Axel Schweiß]

Den "Transformator" anhand der Spannungsübersetzung erklären zu wollen, ist in etwa dasselbe wie die bekannte "Milchmädchenrechnung".
Nur ganz kurz: der Trafo besteht nicht nur aus seinen Wicklungen (Spulen), sondern auch aus einem "Eisenkern". Und da liegt der Hase im Pfeffer.
Wer die Funktion des Trafo erklären will, kommt nicht umhin "ausführlich" auf das Verhalten und den Einfluß des Eisenkerns einzugehen.
Wenn also der Fragesteller keine diesbezüglichen Grundkenntnisse aufzuweisen hat, wird eine sachgerechte Erklärung des Trafos nicht möglich sein.
.

Und jetzt überlege Mal warum ich es eben auf diesem Wege versuchte? Man kann natürlich auch alles total verkomplizieren, muss es aber nicht. Man kann es auch banal und simpel machen, wenn die grundlegende Funktion auch mit übertragen wird weswegen es ist wie es ist

 

[patois]

Man muss diese Sache nicht erst "verkomplizieren", denn sie ist eben aufgrund der physikalischen Gesetze kompliziert.

Aber, wenn du Glück hast, will es der TE garnicht genauer wissen, dann reicht auch die Milchmädchenrechnung.

Ob sich der TE bei dir für deine "Erklärung" bedanken wird ? - Ich glaube wohl eher nicht.
.

 

[Axel Schweiß]

Ist mir eigentlich relativ egal, ob er sich bedankt oder nicht, Hauptsache dein Beitragszähler schnellt nach oben.

Du darfst ihm gerne die komplizierte Variante erklären, dann können wir gerne nachfragen, welche von beiden dem TE hilfreicher erschien

 

[EBC41]

Aber es ist trotzdem unverständlich dass bei der niedrigen Spannung so ein hoher Strom fließt.

Wir wissen jetzt nicht, wie weit in die Funktion eines Trafos Du schon eingestiegen bist? Deshalb schwierig, wo wir didaktisch fortsetzen sollen.

Man kann es sich vielleicht so vorstellen. Der Stromfluss in der Primärwicklung erzeugt im Eisenkern einen magnetischen Wechsel-Fluss. Primärstrom durch eine einzige Windung erzeugt einen gewissen Betrag Fluss. Zum Beispiel 100 Windungen dieser Primärspule erzeugen den hundertfachen magnetischen Fluss.
Wenn man jetzt eine einzige Windung als Sekundärwicklung aufbringt, die auch dick genug ist, kann diese eine Windung aus dem großen magnetischen Fluss, den sie umschließt, sozusagen den 100 fachen Strom generieren, der in der Primärwicklung fließt.


Man könnte es auch mechanisch mit einem zweiseitigen Hebel vergleichen.

Der eine Hebelarm wäre 10 m lang. Der andere nur 10 cm. Du setzt dich zum Beispiel mit 80 kg auf das Ende des langen Hebels. Am Ende des kurzen Hebelarms kann eine Kraft entstehen, die eine Masse von 8 Tonnen hochhebt.
Also auch eine Übersetzung von 100 fach.

 

[Carsten1972]

Aber es ist trotzdem unverständlich dass bei der niedrigen Spannung so ein hoher Strom fließt.

Bei einer höheren Spannung würde ein noch weitaus höherer Strom fließen.

Nehmen wir an, durch den Nagel würden bei 2,3V Spannung 100 Ampere fließen.
Warum geht das überhaupt? - Weil der Trafo richtig fette Drähte als Sekundärwicklung hat.

Und wenn man den Nagel an 230V anschließen würde?
Na, dann würden 10.000 Ampere fließen.
Natürlich passiert das nicht, denn die dünnen Äderchen der Elektroinstallation im Haus, der Leitungsschutzschalter, die Vorsicherung - alle die sorgen dafür, dass ein so hoher Strom gar nicht fließen kann.

Wichtig ist, dass du behältst: Auch niedrige Spannungen können sehr gefährlich sein, wenn da ordentlich Wumms hinter steckt.
Der Klassiker ist der Maulschlüssel, den jemand auf einen Auto-Starterakku gelegt hat. Das Ding glüht, bis die Kappen verbrennen. Und warum? Weil so ein Bleiakku eben auch sehr hohe Stromstärken liefern kann.