Rechner für das Übersetzungsverhältnis eines Transformators
Windungen, Spannungen und Ströme eines idealen Transformators.
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Verknüpfe Effektivspannungen und Ströme eines idealen Transformators über das Windungsverhältnis. Ein Modus nutzt ganze N1,N2, der andere die gewünschte U2. N2/N1 darf gebrochen sein und wird nicht auf eine ganze Windungszahl gerundet. Verluste, Magnetisierungsstrom und Spannungsregelung fehlen; die W-Anzeige setzt eine ohmsche Last mit cosφ=1 voraus.
So funktioniert es
Formel und Logik
k=N2/N1=U2/U1, U2=U1 k, I2=I1/k. Mit Effektivwerten und cosφ=1 gilt P=U1 I1=U2 I2. Allgemein ist UI Scheinleistung in VA und P=UIcosφ Wirkleistung. U1,U2>0, I1≥0; Windungszahlen sind positive sichere Ganzzahlen bis 9007199254740991 als numerische Grenze.
Beispiel
500/100 Windungen, 220 V und 2 A ergeben 44 V, 10 A und 440 W im idealen ohmschen Modell. 220→12 V ergibt k=12/220≈0,054545, keine aufzurundende Windungszahl. I1=0 ergibt modellhaft I2=P=0; realer Leerlaufstrom bleibt ausgeschlossen.
Felder und Einheiten
- Was gesucht ist — Auswahl aus der Liste
- Primärwindungen N1 — Windungen
- Sekundärwindungen N2 — Windungen
- Primäre Effektivspannung — V
- Gewünschte sekundäre Effektivspannung — V
- Primärer Effektivstrom — A
So wird gerechnet
- — Bekannte Windungen oder gewünschte Sekundärspannung wählen; nur sichtbare Felder ausfüllen.
- — Zusammengehörige Effektivwerte eingeben.
- — W setzt cosφ=1 voraus; andere Lasten brauchen ihren Leistungsfaktor.
- — Für reale Wicklungen ganze N1,N2 wählen und Verhältnis sowie magnetische und thermische Auslegung erneut prüfen.
Rechenweg und Grenzen
- Rechenweg
- Formel und Logik
- Datenquelle oder Norm
- OpenStax: idealer Transformator mit ohmscher Last und Effektivwerten OpenStax: Effektivwerte und Wirkleistung mit cosφ
- Einschränkung
- Ideale Effektivwerte mit cosφ=1 für W; ohne Verluste, Sättigung oder bestätigte Isolations-/Stromgrenzen.
FAQ
Warum steigt der Strom, wenn die Spannung fällt?
Strom ist umgekehrt proportional zum Windungsverhältnis: k=0,2 liefert I2=5 I1. Das ist die Umrechnung eines Betriebspunkts, kein zulässiger Nennstromnachweis.
Wie weit ist das von einem echten Transformator entfernt?
Verluste, Magnetisierungsstrom, Lastregelung und Sättigung fehlen. Ein allgemeiner prozentualer Fehler ist nicht festgelegt; konkrete Kern-, Frequenz- und Lastdaten werden benötigt.
Können die Windungen gebrochen herauskommen?
Ein Verhältnis darf gebrochen sein, etwa 12/220. Ganze Windungszahlen werden separat gewählt. Das Verhältnis auf eine ganze Zahl aufzurunden ist falsch; N1,N2 wählen und Spannung neu berechnen.
Gilt das auch für einen Spartransformator?
Die ideale Spannungsbeziehung kann gelten, ein Spartransformator liefert jedoch keine galvanische Trennung. Auch 1:1 beschreibt nur das Verhältnis, nicht Aufbau oder Isolationsklasse.