Transformatoren: was ist das, Formel, Übungen

Transformer sind elektronische Geräte, die elektrische Energie von einem Elektrischer Kreislauf zu einem anderen oder sogar über mehrere Stromkreise. der Durchgang von a elektrischer Strom abwechselnd an einer der beiden Spulen eines Transformators erzeugt a fließenmagnetischVariable in seinem metallischen Kern, wodurch a induzierte elektromotorische Kraft auf der anderen Spule. Es ist durch die Faradaysches Induktionsgesetz, 1831 entdeckt, die die Wirkung der elektrischen Spannung beschreibt, die in den Transformatorspulen durch Änderungen des magnetischen Feldflusses induziert wird.

Verstehen Sie außerdem den Betrieb von Transformatoren, bei denen es sich um technologische Anwendungen handelt, die direkt aus dem Studium von Faradays Induktion, ist von großer Bedeutung für das Verständnis wichtiger Konzepte der Elektromagnetismus.

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Was ist ein Transformator und wozu dient er?

Transformator ist ein Gerät, das Spannung und Stromstärke senken oder senken kann

jedem Stromkreis zugeführt werden. Betreiben Sie ausschließlich mit Wechselströme und seine Fähigkeit, a. zu erhöhen oder zu verringern Elektrische Spannung hängt direkt mit der Anzahl der Windungen zusammen, in denen ein leitender Draht um zwei Enden eines Eisenkerns gewickelt ist, genannt a Wicklungenprimär und sekundär.

Dieser Eisenkern wird normalerweise in rechteckiger Form oder sogar in gebaut U-Form.Darüber hinaus ist es auch üblich, dass es sich um eine Kombination von mehreren handelt Klingen aus Eisen, in engen Kontakt gebracht, um größere Energieverluste.

Transformatoren werden verwendet, um elektrische Spannung oder Strom zu senken oder zu erhöhen.

Wie funktioniert der Transformator?

Der Betrieb von Transformatoren basiert auf einem physikalischen Phänomen, das als elektromagnetische Induktion bekannt ist und von. entdeckt wurde Michael Faraday und beschrieben durch die Faraday-Neumann-Lenz-Gesetz.

Der Durchgang von elektrischem Strom durch die Hauptwicklung eines Transformators führt zu a Magnetfeld schwingen. Dieses veränderliche Magnetfeld breitet sich im Eisenkern leichter aus, wird also zur Sekundärwicklung geleitet und bewirkt so die Bildung von a Wechselstrom in dieser Wicklung.

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Die Beziehung zwischen den Anzahl der Züge jeder Wicklung gibt an, ob die Strom- und Spannungsintensität zu- oder abnimmt. Wenn die Anzahl der Windungen in jeder Wicklung gleich ist, sind sowohl der Strom als auch die elektrische Spannung in den Stromkreisen gleich stark. primär und sekundär, ist jedoch die Windungszahl in der Primärwicklung größer als in der Sekundärwicklung, die Spannung Der elektrische Strom in dieser zweiten Wicklung wird kleiner und der elektrische Strom wird folglich im gleichen Maß wie die Spannung, die ist reduziert.

der Teil von elektrische Energie die nicht zwischen den Transformatorwicklungen übertragen wird, wird in der Regel zu Hitze abgeführt, aufgrund der undJoule gemacht. Aus diesem Grund werden Transformatoren oft in hohen Flüssigkeiten getränkt. Wärmekapazität, die sich kaum erwärmen und somit die Betriebstemperatur dieser Geräte regulieren. Es ist erwähnenswert, dass Transformatoren als große elektrische Geräte hervorstechen. EffizienzEnergie, Einmal Ausbeute Durchschnitt dieser Geräte erreicht leicht 96% bis 99%.

Der geringe Anteil an Energie, der in Transformatoren verloren geht, ist hauptsächlich auf die Hysterese Magnetresonanz des Eisenkerns und die Entstehung von KettenParasiten (oder Wirbelströme).

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Transformatorformeln

Das Wichtigste Formel verwendet für die Transformer ist derjenige, der sich auf bezieht Stromspannungelektrisch es ist das NummerimWicklungen im Primär- und Sekundärkreis. Aussehen:

U_P mich_so – elektrische Spannung in der Primär- und Sekundärwicklung

Nein_P und nein_so – Windungszahl der Primär- und Sekundärwicklung

Zusätzlich zu der obigen Formel gibt es eine Formel, die sich auf. bezieht Ketteelektrisch in den Wicklungen mit der Windungszahl:

ich_P Hallo_so– elektrische Ströme in der Primär- und Sekundärwicklung

Gelöste Übungen zu Transformatoren

Frage 1 - (Kaffee)Taser sind Elektroschockwaffen, die mit elektrischem Strom Personen bewegungsunfähig machen, die eine Bedrohung für eine Person oder die öffentliche Ordnung darstellen. Das interne System der Waffe erzeugt und verarbeitet den elektrischen Strom, der durch die Kupferdrähte entladen wird. Kondensatoren, Transformatoren und Batterien sind grundlegende Bestandteile dieses Prozesses.

Quelle: Erhältlich bei: < https://www.tecmundo.com.br/infografico/12216-a-tecnologia-das-armas-taser-infografico-.htm>. Angepasst. Zugriff am: 3. September. 2017.

Überprüfen Sie in diesem Sinne die Alternative richtig was die Lücken in den folgenden Sätzen vervollständigt:

Der Transformator ist ein elektrisches Betriebsmittel, dessen Funktionsprinzip auf __________ basiert. Die Batterie ist eine Energiequelle, die __________ Energie in elektrische Energie umwandelt. Der Kondensator ist ein Gerät, das __________ speichert.

a) Coulombsches Gesetz – thermisches – magnetisches Feld

b) Gesetz von Lenz - leuchtend - elektrischer Strom

c) Faradaysches Gesetz - Chemie - elektrische Ladungen

d) Newtonsches Gesetz - magnetisch - elektrischer Widerstand

Vorlage: Buchstabe C.

Transformatoren sind Geräte basierend auf Faraday- und Lenz-Gesetze. Batterien sind Geräte, die Energie umwandeln Chemie in elektrischer Energie durch spontane Redoxreaktionen. Kondensator ist ein elektronisches Gerät, dessen Grundfunktion darin besteht, zu speichern elektrische Ladungen, folglich ist es ein Akkumulator von elektrischer potentieller Energie.

Frage 2 -(Uerj) Das experimentell nachweisbare physikalische Funktionsprinzip von Generatoren und Transformatoren bezieht sich auf die Erzeugung von elektrischem Strom durch die Variationeines Magnetfeldes auf einen Stromkreis angewendet.

Dieses Prinzip basiert auf dem sogenannten Gesetz von:

a) Newton

b) Ampere

c) Faraday

d) Coulomb

Vorlage: Buchstabe C. Das Faradaysche Induktionsgesetz besagt, dass das Variieren des magnetischen Flusses durch einen Leiter, beispielsweise eine Spule, zur Erzeugung einer induzierten elektromotorischen Kraft führt..

Von Rafael Hellerbrock
Physik Lehrer 

Möchten Sie in einer schulischen oder wissenschaftlichen Arbeit auf diesen Text verweisen? Aussehen:

HELERBROCK, Rafael. "Transformer"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/transformadores.htm. Zugriff am 27. Juni 2021.