| Thema | Trafo und Strom | 14 Beträge | |||
| Rubrik | Elektrik allgemein | ||||
| Autor | Pete8r B8., Korschenbroich / NRW | 294659 | |||
| Datum | 22.08.2007 08:24 | 12490 x gelesen | |||
| Hallo Elektrospezialisten, wir hatten gestern eine "heiße" Diskussion über Tranformatoren. Dabei ging es um den Austausch von Lampen gegen LEDs und ob damit Strom zu sparen ist (Es geht hier nicht um Decoder und Funktionsausgänge sondern um Transformatoren). Wir haben eine kleine Versuchsanordniung aufgebaut: Herkömmlicher 6 V Wechselstromtrafo mit 3 A Leistung (kein Schaltnetzteil) - mit einem Wechselstromfähigen Ampermessgerät (kann nicht jedes Multimeter) gemessen 50 mA Verbrauch an der Primerseite. Nach Anschlus einer 20W/12V Niedervolt-Hallogenleuchte 70mA an der Primerseite. Nach parallelem Anschluß einer weiteren Leuchte 90 mA... usw Beim Anschlus von LEDs zeigte das Ampermeter auf der Primerseite kaum Mehrausschlag Wir konnten also feststellen, das bei Benutzung von Leuchtmitteln mit geringerer Leistungsaufnahme der Trafo ebenfalls weniger Leistung aufnimmt. Nun zur eigendlichen Frage: WARUM - Woher weiß die Primerseite was auf der Sekundärseite des Trafos passiert. Die Verbindung besteht ja nur über die indizierte Spannung durch das Magnetfeld. Wie verändert sich das Magnetfeld und was passiert in der Primerspule, dass sie mehr Strom zieht? Ich bitte um eine Erklärung die auch ein Halblaie versteht und um Verzeiung, falls ich die Elektronik-Fachausdrücke etwas mishandelt haben sollte... Gruß vom Niederrhein Peter Böhmer | |||||
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| Autor | Rola8nd 8S., Rudolfstetten / | 294664 | |||
| Datum | 22.08.2007 09:47 | 11565 x gelesen | |||
| Hallo Peter Wie Du sicher im Alltag erlebst, ist der Magnetismus eine spürbare Kraft. Im Trafo wirkt diese reale Kraft wie eine mechanische Kupplung. Der Effekt ist so, dass wenn auf der Ausgangsseite (Sekundärwicklung) gebremst (Stromaufnahme durch Verbraucher) wird, wird als Folge der Kraftaufwand (Stromaufnahme durch Trafo) auf der Eingangsseite (Primärwicklung) grösser. Moderne Trafo sind so konstruiert, dass wenig Wärme entsteht und desshalb der Gerätewirkungsgrad möglichst hoch ist. Grundsätzlich kannst Du jeden Trafo bis er glüht belasten, also um ein vielfaches über den Nennwerten betreiben. Dies führt jedoch unweigerlich zu einer kürzeren Lebensdauer, bzw. zur Zerstörung des Trafos. Gruss Roland Steiner | |||||
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| Autor | Pete8r B8., Korschenbroich / NRW | 294671 | |||
| Datum | 22.08.2007 15:53 | 11557 x gelesen | |||
| Hallo Roland, die Funktionsweise eines Trafos ist mir schon klar. Vielleicht hatte ich mich falsch ausgedrückt. Die Frage ist ehr eine theoretische. Was passiert in der Wicklung der Primerseite und warum? wie ist die physikalische Grundlage dazu? Ich stelle einfach mal eine laienhafte Teorie auf. Beim Anschluß eines Verbrauchers auf der Sekundärseite wird das Magnetfeld der Primärseite beeinflußt. Dadurch entsteht ein "Wiederstand" auf der Sekundärspule. Dazu fällt mir ein Wort aus dem Physikuntericht ein "Energieerhaltungssatz". Die Spule versucht vielleicht immer das gleiche Magnetfeld aufzubauen... oder so. Könnte das so sein oder lieg ich jetzt völlig daneben? Gruß vom Niederrhein Peter Böhmer | |||||
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| Autor | gerd8 b.8, Bärlin - Steglitz/Zehlendorf / Berlin | 294672 | |||
| Datum | 22.08.2007 16:25 | 11528 x gelesen | |||
| Hallo Peter, lies einmal hier nach Lenzsche Regel Hier gibt es auch reichlich Info : Transformatorenseite gg - genug gompliziert .  - Gartenbahn im Garten, wo sonst ? -- gruß gerd -- gerd-by-txl | |||||
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| Autor | Bern8d K8., Heide / Schleswig Holstein | 294675 | |||
| Datum | 22.08.2007 17:23 | 11392 x gelesen | |||
| Hallo, das ist so. Die Leistung, die ich sekundär anfordere, muss natürlich auch primär zur Verfügung stehen. Was der Trafo transformiert, ist die Spannung, von 220 nach 6 Volt. Wenn ich eine 12 Volt Lampe anschließe mit 20 Watt, ist die Stromaufnahme 3,33 Ampere. Der Verbraucher versucht immer seine volle Leistung zu bekommen. In diesem Fall bekommt er sie nicht. Der Verbraucher will 12 Volt, bekommt aber nur 6 Volt. Dann will er laut ohmschen Gesetz 3,33 Ampere haben. Bekommt er auch nicht. Also ist der Trafo am Ende seiner sekundären Last. Man kann zwar immer mehr dranhängen, erhält aber nicht die Lichtausbeute. Da der Trafo (Transformator) ja herunter transformiert, ist es in diesem Fall ein Verhältnis von 220/6 = 36. Das heißt, wenn ich die 3 Ampere für 6 Volt ausschöpfe, bin ich primär bei 3/36 = maimal 0,047 Ampere = 47 mA. Mit Magnetismus kann man eigentlich nur die Arbeitsweise eines Trafos erklären. Die ohmschen Gesetze bilden für die Rechen- und Meßergebnisse die Grundlage Gruß Bernd Karsten Gartenbahn und Minipuppen.de | |||||
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| Autor | Ulri8ch 8K., Wismar / Deutschland | 294683 | |||
| Datum | 22.08.2007 18:10 | 11257 x gelesen | |||
| Hallo Ihr Trafofreunde, Trafoformel : U1xI1=U2xI2 aus U1/U2=N1/N2=ü U1= primärspannung I1= Primärstrom I2/I1 =N1/N2=ü U2= Sekundärspannung I2= Sekundärstrom N1= Primärwicklungszahl N2= Sekundärwicklungszahl solang die Sättigung des Magnetkernes noch nicht eingesetzt hat. Hallo Karsten: Die Lampe hat einen Wirkwiderstand von 7,2 Ohm bei 20 W und 12 V und damit bei einer Spannungseinprägung von 6V noch eine Leistung von 5W. Sie leuchtet also dunkler und der Stromfluß ist nicht etwa 3,33 A sondern I=U/R =6V/7,2Ohm = 0,83A. Damit wird ein Primärstrom von 0,83/ü= 23mA fließen. Ich fürchte jedoch, dass der Innenwiderstand des Trafos bei einer maximalen Leistung von 18W bei der Belastung mit einer 20W Lampe diese Theorie etwas über den Haufen wirft, da die Sekundärspannung zusammenbrechen wird und der Trafo in Überlast geht. Zwei Formeln sind hier wichtig: U=RxI (Ohmsches Gesetz bei rein ohmscher Last) und P=UxI bei gleicher Last - daraus ist alles Andere zu ermitteln. MfG Ulrich | |||||
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| Autor | Pete8r B8., Korschenbroich / NRW | 294705 | |||
| Datum | 23.08.2007 07:46 | 11396 x gelesen | |||
| Hallo Gerd, "Lenzche Regel" - genau das, wonach ich gesucht habe. Damit ist geklärt warum meine ursprüngliche Meinung falsch und mein Kumpel jetzt um einen Kasten Schumacher Alt reicher ist... Gruß vom Niederrhein Peter Böhmer | |||||
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| Autor | Knut8 S.8, Belleville / Canada | 294706 | |||
| Datum | 23.08.2007 11:48 | 11277 x gelesen | |||
Geschrieben von Peter Böhmer"Lenzche Regel" - genau das, wonach ich gesucht habe. Damit ist geklärt warum meine ursprüngliche Meinung falsch und mein Kumpel jetzt um einen Kasten Schumacher Alt reicher ist... Mir ist ehrlich gesagt nicht ganz klar was die Lenzsche Regel mit Transformatoren zu tun hat. Die Lenzsche Regel beschreibt doch nur in welcher Richtung der Strom fließt wenn sich ein Leiter durch ein Magnetfeld bewegt. Das ist für einen Elektromotor relevant oder für einen Generator, aber bei einem Transformator bewegt sich doch nichts. Gruß Knut | |||||
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| Autor | Pete8r B8., Korschenbroich / NRW | 294707 | |||
| Datum | 23.08.2007 11:59 | 11220 x gelesen | |||
| Hallo Knut, Auszug aus der Internetseite http://www.transformatorseite.de.vu/ Bei Belastung der Sekundärseite fließt der Strom I2, der einen magnetischen Gegenfluss erzeugt. Dieser ist nach der Lenzschen Regel so gerichtet, dass er ursprüngliche Fluss geschwächt wird. Damit der magnetische Fluss konstant bleibt, steigt der Strom I1 in der Primärwicklung. Für mich war die Frage nach der Beeinflussung der Primerseite ausschlaggebend. Gruß vom Niederrhein Peter Böhmer | |||||
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| Autor | Knut8 S.8, Belleville / Canada | 294713 | |||
| Datum | 23.08.2007 12:51 | 11310 x gelesen | |||
Geschrieben von Peter BöhmerBei Belastung der Sekundärseite fließt der Strom I2, der einen magnetischen Gegenfluss erzeugt. Hallo Peter, Ich weiß nur nicht was die damit sagen wollen. Wenn die Sekundärseite belastet wird, bedeutet das daß dort mehr Strom fließt. Was für ein "ursprünglicher Fluß" wird denn jetzt geschwächt, wie es heißt? Wenn der Strom auf der Sekundärseite mehr wird, wird der Strom auf der Primärseite auch mehr. Ich sehe auch nicht ein wieso der magnetische Fluß bei einem Transformator konstant bleibt wenn sich auf der primären Seite und auf der sekundären Seite der Strom erhöht. Wie ich schon schrieb, als ich auf die Uni ging - und das ist schon lange her - wurde die Lenzsche Regel nie bei Transformatoren angewandt. Passt einfach nicht weil es in der Lenzschen Regel um Strom und Magnetfelder geht die erzeugt werden wenn sich ein elektrischer Leiter durch ein Magnetfeld bewegt. Gruß Knut | |||||
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| Autor | Pete8r B8., Korschenbroich / NRW | 294717 | |||
| Datum | 23.08.2007 13:52 | 11307 x gelesen | |||
| Hallo Knut, erstmal habe ich die vorige Erklärung nicht "geschrieben" sondern von einer Internetseite die meiner Meinng nach objektiv erklärt, zitiert. Ich kann nicht beurteilen ob das, was da steht richtig ist, dazu fehlt mir jegliche Fachkenntniss. Ich für meinen Teil war mit dieser Erklärung zufrieden. Darunter kann ich mir etwas vorstellen. Die ganze Frage (schau noch mal in meine erste Anfrage) resultiert ja nun daraus, ob man mit LED kontra Glühlampe auf der Primerseite des Trafos Strom, und im günstigsten Fall Geld sparen kann. Das ist so, habe ich getestet. Was ich wissen wollte war das "warum", weil ich mir den direkten Zusammenhang und vor allem die Rückwirkungen von magnetischer Energie und fliesendem Strom im Trafo nicht erklären konnte. So wie es aussieht, hat sich die Natur da einiges überlegt und einige kluge Köpfe haben dies in Formeln und Sätze verpackt. Ich glaube das jetzt erst mal so. Falls es andere, bessere Erklärungen gibt - nur zu... aber wirklich wichtig ist das nicht ;-) Gruß vom Niederrhein Peter Böhmer | |||||
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| Autor | Mich8ael8 a.8, Torneschiavo / SH / Schleswig-Holstein | 294721 | |||
| Datum | 23.08.2007 16:25 | 11034 x gelesen | |||
| Hallo Peter, Deine Theorie hat schon vom Prinzip her einen Haken, der Dir auch ohne elektr. Kenntnisse klar sein müsste: Energie geht nicht verloren. D.h. bei Deinem Beispiel kann ein Trafo nur soviel Energie aufnehmen, wie er an seiner Sekundärseite abgibt: also muss es einen 'Mechanismus' geben, der dafür sorgt, dass die Primärwicklung weiß, was die Sekundärwicklung tut. Erklären kann man die Kopplung in einem Trafos einfach, indem man sich den magnetischen Fluß im Blechpaket einfach wie den Stromfluss in der Wicklung vorstellt. Wenn Du die Sekundärwicklung kurzschließt, wird der magn. Fluss im Blechpaket auch niederohmiger und die Primärwicklung benötigt mehr Strom, um die Flussdichte aufrecht zu erhalten. Das ist einfach so. Eine direkte Erklärung gibt es nicht dafür, Die Wirkung ist einfach als Naturgestzt festgelegt. Gruß, Michael | |||||
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| Autor | Knut8 S.8, Belleville / Canada | 294740 | |||
| Datum | 23.08.2007 21:46 | 11272 x gelesen | |||
Geschrieben von Peter Böhmererstmal habe ich die vorige Erklärung nicht "geschrieben" sondern von einer Internetseite die meiner Meinng nach objektiv erklärt, zitiert. Hallo Peter, ich weiß daß das nur zitiert ist, nur hat die Art und Weise wie ein Transformator funktioniert nichts mit der Lenzschen Regel zu tun. Da hat jemand Mist geschrieben. Vielleicht hilft dir die Beschreibung im Wiki weiter - der Teil unter Physikalische Grundlagen: http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator Der zweite Satz im Wiki ist auch etwas unglücklich gewählt finde ich: Ein Transformator (kurz: Trafo) ist ein elektrotechnisches Betriebsmittel, welches vor allem dazu dient, eine elektrische Wechselspannung in eine andere Wechselspannung zu übersetzen.Dabei ändert sich im umgekehrten Verhältnis der elektrische Strom. Die meinen nicht daß sich der Strom auf der Primärseite veringert wenn der Strom auf der Sekundärseite steigt, sondern daß der Strom im umgekehrten Verhältnis zur Spannung steht. Bei einem idealen Trafo ist Spannung x Strom auf beiden Seiten immer gleich, also wenn die Sekundärseite 22 Volt zu 6 Ampere leistet, dann wird auf der Primärseite in diesem Fall bei 220 Volt 0,6 Ampere Strom gebraucht. Bei einem richtigen Trafo erhöht sich der Strom auf der Primärseite noch um den Wirkungsgrad, also um den Verlust im Trafo selbst. Gruß Knut | |||||
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| Autor | gerd8 b.8, Bärlin - Steglitz/Zehlendorf / Berlin | 294745 | |||
| Datum | 23.08.2007 22:50 | 11054 x gelesen | |||
| Hallo Knut, schade, viele 'Fachleute' begreifen einfach nicht den Unterschied zwischen der Funktion eines Trafos und dem zu Grunde liegenden physikalischem Prinzip. Durch jenes physikalische Prinzip wird nicht die Funktionsweise des Trafos beschrieben, sondern es erklärt die Grundlagen warum u.a. auch ein Trafo funktionieren kann. Das Prinzip ist hier entscheidend, egal ob ein elektrischer Leiter in einem Magnetfeld bewegt wird oder ob die 'Bewegung' der Wechselspannung den selben Effekt erzeugt. Insofern findet die Lenzsche Regel durchaus Anwendung. Ich freue mich, dass Peter damit gehofen weerden konnte. Alles andere dient nur der Komplizierung des Vorgangs. Manschmal ist es nicht so einfach einem technisch weniger versierten Menschen elektrotechnische Sachverhalte zu erklären. Weniger ist daher manchmal mehr. . - Gartenbahn im Garten, wo sonst ? -- gruß gerd -- gerd-by-txl | |||||
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