wie funktionier das elektrische schweissen mit einem transformator?
-elektr. schweissgeräte nutzen hochtransformator -> eine hitze wird durch strom (100A) in lichtbogen erzeugt, der metalle schmelzen kann
- N1 > N2 -> sekundärkreis fliesst grosser strom
- induktionsspule besteht aus dicken leitungen aus kupfer
Übertragung von elektrischer Energie
- strom von kraftwerken
- mit Stromverbundsysteme werden alle Verbraucher versorgt
- kraftwerke liefern ca. 20kV, wenn man es aber direkt in Netz einspeisen würde -> 50.000 A fliessen, starke Erwärmung, Verlust von wertvoller Eel
-> um zu verringern, überträgt man elektr. Leistung bei noch höheren Spannung 380kV, geringer Stromstärke 2500A -> erfolgt mit Hochspannungsleitungen - In Nähe d. Verbrauchers, Hochspannung -> Umspannwerke auf 20kV -> Transformatorenstationen 230-400V umgewandelt, auf andere Haushalte verteilt
Gesetz für Spannungsübersetzung (unbelastet) (leerlauf)
U1/U2=N1/N2
- befindet sich im leerlauf, wenn sekundärstromkreis nicht geschlossen ist
Gesetz für Stromstärkeübersetzung (belastet) (kurzschluss)
N1/N2=I2=I1
Aufbau Transformator
- Primärspule mit der windungszahl N1und Primarspannung U1 ist über geblätterten Eisenkern mit Sekundärspule , welche windungszahl N2 und Sekundärspannung U2 besitzt, verbunden.
- An Primärspule wird Wechselspannung angeschlossen, bei Sekundärspule wird umgewandelte Spannung abgefangen
Wirkungsweise
- an Primärspule wird Wechselspannung angeschlossen -> Kreislauf geschlossen -> Wechselstrom fliesst, erzeugt ständig wechselndes Magnetfeld
- Magnetfeld wird vom Eisenkern an Sekundärspule übertragen -> Spannung induziert, da sich Magnetfeld ständig ändert
unbelasteter Transformator
im Sekundärstromkreis fließt ein sehr kleiner oder gar kein Strom
belasteter Transformator
im Sekundärstromkreis fließt ein sehr großer Strom
Wirkungsgrad
- gibt an, wie viel Prozent der zugeführten Energie in nutzbare Energie umgewandelt werden kann
- 99%, weil in Umwandlung Wirbelströme im geschlossenen Eisenkern entstehen -> erwärmt sich, dann wird Wärme an Umgebung abgegeben d.h 1% in ungewollte Etherm umgewandelt werden
Transformator mit Gleichspannung
nicht funktionieren, weil Transformatoren nach Prinzip der Induktion arbeiten. Hierbei wird Spannung süchtig ein sich ständig ändernden Magnetfeld induziert. Wenn Gleichspannung an Transformator anlegt, dann erzeugt Primärspule statisches Magnetfeld, welches keine Spannung in Sekundärspule induzieren kann, da Magnetfeld nicht geändert wird. Das ganze Prinzip des Transformators würde dann nicht funktionieren.
Anwendung
Der Transformator wird im Netzteilen zur Umwandlung der Netzspannung in kleinere Spannungen (5 V, 9V, 12 V o.ä) genutzt N1 > N2
