Physik Forum

E32.
Die Betriebsspannung von Niedervolthalogenlampen beträgt typischerweise 12 V. Um im Haus-
halt eingesetzt werden zu können, wird die Netzspannung von 230 V mittels eines Transfor-
mators auf 12 V herunter transformiert. Die Primärspule des Transformators besitzt 3565 Win-
dungen und hat einen Durchmesser von 2 cm und eine Länge von 1,5 cm. Die Wicklungen der
Primär- und der Sekundärspule sind gleichsinnig.
(a) Wie viele Windungen besitzt die Sekundärspule?
(b) Berechnen Sie den Strom in der Primärspule in Abhängigkeit von der Zeit sowie den
magnetischen Fluss durch den Eisenkern (my_Fe=1000) im Falle eines unbelasteten Trans-
formators!
Wie groß sind deren Maximalwerte?
Nehmen Sie für Ihre Berechnungen eine sinusförmige Netzspannung mit einer Netzfre-
quenz von 50 Hz an und vernachlässigen Sie den Widerstand der Primärspule!
Wie sind die jeweiligen Phasenlagen gegenüber der Netzspannung?
Was bedeutet dies für die Wirkleistung?

Meine Ideen:

also zu a) Ich habe das gerechnet. U2/U1=N2/N1 daraus N2= 186

zu b)
U=L * dI/dt

nach I aufgelöst: I=1/L * Integral ( U dt)

Dabei ist U=U_max* sin(wt)

Dann ist I=U_max/(-wL) cos(wt) = I=U_max/(-wL) sin (wt-pi/2)

Was soll ich dann für t einsetzten?

der Fluss= N*I*my_o * my_r* a/l

Was soll ich für die Fläche einsetzen und was sind die Maximalwerte von Fluss und Strom?

Kannst mir jmd helfen?

5 ms, da der sin dann 1 wird, dann hast Î
Wie bestimmst Du den Querschnitt A und die mittlere Länge l des Eisenwegs ?

Die Spule hat welche Form? Ist es ein U/I-Eisenblech und hat der Kern 2 nebeneinanderliegende Spulen?
Den Eisenquerschnitt kannst nur berechnen, wenn Du den maximal erlaubten magnetischen Fluss kennst.
Üblich ist die Faustformel Windungen / Volt ≈ 42 / Kernquerschnitt[cm²] und Leistung in W ≈ (Kernquerschnitt[cm²] )²
https://i.ytimg.com/vi/waHaXnJKQ1Y/maxresdefault.jpg

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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ

Ich verstehe nur nicht ich muss einmal den strom und dann den Maximalwert davon berechnen und genauso vom Fluss. Das verstehe ich nicht leider

Was ist der Unterschied in der Rechnung.

Leider weiß ich nicht, was Du Dir bei Deinen Formeln denkst, also kann ich auch nichts dazu sagen.
Mir scheinen die Angaben unvollständig.

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Kannst du mal vielleicht sagen wie du es rechnest? Wäre voll nett von dir.

Vielleicht könnest du meine Unklarheiten durch deine Rechnung beheben?

Leider weiß ich nicht, was Du Dir bei Deinen Formeln denkst, also kann ich auch nichts dazu sagen.
Mir scheinen die Angaben unvollständig.

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Ich meine unabhängig von meinen Rechnungen, wie würdest du das rechnen ohne meine Ansätze zu berücksicchtigen.

Wieso, Andi, soweit ich es glaube zu verstehen, sind Deine Ansätze gut.
Ich habe nur den Eindruck, dass bei der Aufgabenstellung nur die Hälfte steht.

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Mehr steht in der Aufgabenstellung aber gar nicht leider. Wie soll ich dann die Sachen dann ausrechnen. Strom , Fluss und Maximalwert von den beiden.

Wenn Du unbedingt damit arbeiten willst, musst halt einen Eisenquerschnitt definieren und eine Eisenweglänge - was für Deine obige Formel benötigt wird.
Kannst ja mit "Faustformel Windungen / Volt ≈ 42 / Kernquerschnitt[cm²]" rechnen, z.B. mit 3 cm² und mit 15 cm Eisenweglänge.
Normalerweise ist bei solchen Aufgaben ein Normkern gegeben, z.B. UI 48 b - siehe
http://www.grau-stanzwerk.de/d-wAssets/ ... _Daten.pdf

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Ok danke schonmal:) Ich verstehe ein was noch nicht. Es tut mir leid. Welchen wert erhälst du für die Stromstärke durch die Primärspule und und die maximale Stromstärke. Das müssen ja 2 Rechnungen sein oder? Ich habe ja nur eine dafür.

Das habe ich noch nicht ausgerechnet.
Aus der Windungszahl, Spannung, Frequenz kannst das benötigte maximale Feld errechnen (vernünftig hört sich 1,2 Tesla * 2,5 cm² = 300 µWb (MikroWeber) an ... habe ich aber nicht berechnet)
Die Induktivität wäre: L = µr * µ0 * A/l * w²
Der Magnetisierungsstrom wäre dann U / (2 pi f * L)

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sorry ich stehe ganz auf dem Schlauch. Wie hast du das Feld berechnet? Und was ist dann der maximal Strom? Was muss ich da noch machen?