Elektrodynamik und Optik - Fachbereich Physik der Universität ...

E4.16 Trafo
(Spannungsverhältnisse)
E4.19
Hoernerblitzableiter
E4.17 Hochstromtrafo
88 Experimentalphysik 2 für Biologen & Chemiker
der Spannung bzw. dem Strom in der Primärspule verschoben ist, wenn beide
Spulen in gleichem Drehsinn gewickelt sind.
Ist N1 < N2 (bei gleichem
Spulenquerschnitt A), dann
wird die Primärspannung U1
‚hochtransformiert’ (links).
Da der Energieerhaltungssatz
gelten muss, kann in der
Sekundärspule zwar eine
höhere Spannung U2 > U1
abgegriffen werden; es steht
aber nur ein kleinerer Strom
zur Verfügung I2 < I1.
Für N1 > N2 (rechts) gilt das Gegenteil: Die Primärspannung U1 wird
‚runtertransformiert’; in der Sekundärspule fließt bei kleinerer Spannung
U2 < U1 , allerdings ein größerer Strom I2 > I1.
Die beiden Hauptvorteile der
Wechselspannung sind:
• Leichte und weitgehend verlustfreie
Umtransformierung von einer
Spannung in eine beliebige andere.
• Weitgehend verlustfreier Transport
als ‚Hochspannung’ (typ. U = 500 kV)
über weite Entfernungen durch Kabel
mit nicht allzu großem
Leiterquerschnitt: P = U · I, d.h. bei
hoher Spannung U kann der Strom I
klein sein, um dieselbe Leistung von
einem Ort zum anderen zu
übertragen. Kleine Ströme I heißt
aber auch wenig Reibungswärme in
einem sehr langen Leiter
(Überlandkabel). Am Empfängerort
kann die Spannung schließlich
wieder auf 220 V runtertransformiert
werden, wodurch wieder ein hoher
Strom zur Verfügung steht.
Quelle: Bloomfield, How Things Work, Abb.
9.2.6-8, S. 309f