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Versuche

Idealer Transformator (Simulation)

Die Simulation zeigt die Spannungs- und die Stromtransformation sowie die Leistungsübertragung eines idealen Transformators. Dabei können die Anzahl \(N_{\rm{P}}\) der Primärwindungen und die Anzahl \(N_{\rm{S}}\) der Sekundärwindungen des Transformators in gewissen Grenzen verändert werden. Abhängig von der Art der Simulation kann die Primärspannung \(U_{\rm{P}}\), die Sekundärstromstärke \(I_{\rm{S}}\) oder beide Größen ebenfalls in gewissen Grenzen verändert werden.

NP
NS
IS
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Abb. 1 Idealer Transformator bei der Spannungs- und der Stromtransformation sowie der Leistungsübertragung
Aufgabe

Spannungstransformation: Untersuche, bei welchem Verhältnis von \({N_{\rm{P}}}\) zu \({N_{\rm{S}}}\) die Sekundärspannung \({U_{\rm{S}}}\) besonders groß wird.

Lösung

Die Sekundärspannung \({U_{\rm{S}}}\) wird dann besonders groß, wenn \({N_{\rm{S}}}\) sehr viel größer als \({N_{\rm{P}}}\) ist.

Stromtransformation: Untersuche, bei welchem Verhältnis von \({N_{\rm{P}}}\) zu \({N_{\rm{S}}}\) die Primärstromstärke \({I_{\rm{P}}}\) besonders klein wird.

Lösung

Die Primärstromstärke \({I_{\rm{P}}}\) wird dann besonders klein, wenn \({N_{\rm{S}}}\) sehr viel kleiner als \({N_{\rm{P}}}\) ist.

Leistungsübertragung: Untersuche die elektrischen Leistungen (d.h. das Produkt aus Spannung \(U\) und Stromstärke \(I\)) in Primär- und Sekundärstromkreis bei verschiedenen Werten für \({N_{\rm{P}}}\), \({N_{\rm{S}}}\), \({U_{\rm{P}}}\) und \({I_{\rm{S}}}\).

Lösung

Unabhängig von den verschiedenen Werten für \({N_{\rm{P}}}\), \({N_{\rm{S}}}\), \({U_{\rm{P}}}\) und \({I_{\rm{S}}}\) ist die elektrische Leistung in Primär- und Sekundärstromkreis stets gleich.