Aus welchen Hauptbestandteilen besteht ein Transformator?

Erklärung: Ein Transformator besteht aus zwei Spulen (Primär- und Sekundärspule), die über einen geschlossenen Eisenkern magnetisch gekoppelt sind.

Beim idealen Transformator gilt: U₁/U₂ = n₁/n₂. Dieses Verhältnis heißt ___.

Erklärung: Das Übersetzungsverhältnis gibt an, wie die Spannungen im Verhältnis der Windungszahlen transformiert werden.

Ein Transformator hat n₁ = 500 Windungen (Primärspule) und n₂ = 100 Windungen (Sekundärspule). Die Primärspannung beträgt 230 V. Berechne die Sekundärspannung.

Erklärung: U₂ = U₁ · n₂/n₁ = 230 · 100/500 = 230 · 0,2 = 46 V.

Ein Transformator funktioniert auch mit Gleichstrom.

Erklärung: Falsch. Ein Transformator benötigt Wechselstrom, da nur eine sich ändernde Spannung (und damit ein sich ändernder magnetischer Fluss) eine Spannung in der Sekundärspule induziert.

Ein Transformator erhöht die Spannung von 20 V auf 100 V. Was passiert mit der Stromstärke? (Idealer Transformator)

Erklärung: Beim idealen Transformator gilt P₁ = P₂, also U₁·I₁ = U₂·I₂. Wenn U₂ = 5·U₁, dann I₂ = I₁/5.

Ein idealer Transformator hat ein Übersetzungsverhältnis von 1:10. An der Primärspule liegen 24 V an. Wie groß ist die Sekundärspannung in Volt?

Erklärung: U₂ = U₁ · n₂/n₁ = 24 · 10/1 = 240 V.

Beim idealen Transformator gilt die Leistungserhaltung: P₁ = P₂, also U₁ · I₁ = U₂ · ___.

Erklärung: Die Leistung bleibt beim idealen Transformator erhalten: P₁ = U₁·I₁ = U₂·I₂ = P₂.

An der Primärseite eines idealen Transformators liegen 230 V bei 2 A an. Die Sekundärspannung beträgt 23 V. Wie groß ist der Sekundärstrom in Ampere?

Erklärung: P₁ = P₂: 230 · 2 = 23 · I₂ → I₂ = 460/23 = 20 A.

Warum wird Strom für den Ferntransport auf Hochspannung transformiert?

Erklärung: Die Verlustleistung ist P_V = I²·R. Hohe Spannung → weniger Strom → deutlich weniger Verluste (quadratischer Zusammenhang).

Beim Hochspannungstransport wird die Spannung am Kraftwerk herauf- und beim Verbraucher heruntertransformiert.

Erklärung: Richtig. Im Kraftwerk wird auf Hochspannung (z. B. 380 kV) hochtransformiert, beim Verbraucher schrittweise auf 230 V heruntertransformiert.

Ein Transformator soll 230 V auf 12 V umwandeln. Die Primärspule hat 460 Windungen. Wie viele Windungen hat die Sekundärspule?

Erklärung: n₂ = n₁ · U₂/U₁ = 460 · 12/230 = 460 · 0,0522 = 24.

Welche Aufgabe hat der Eisenkern im Transformator?

Erklärung: Der Eisenkern bündelt und leitet das Magnetfeld von der Primär- zur Sekundärspule und sorgt so für eine gute magnetische Kopplung.

Wird die Spannung hochtransformiert (U₂ > U₁), spricht man von einem ___-Transformator.

Erklärung: Aufwärts-Transformator: erhöht die Spannung (n₂ > n₁). Abwärts-Transformator: verringert die Spannung (n₂ < n₁).

Ein idealer Transformator mit n₁ = 1000 und n₂ = 250 wird mit 400 V gespeist. Der Sekundärstrom beträgt 8 A. Wie groß ist der Primärstrom in Ampere?

Erklärung: U₂ = 400 · 250/1000 = 100 V. P₂ = 100 · 8 = 800 W. I₁ = P₁/U₁ = 800/400 = 2 A.

Ein Transformator kann sowohl Spannung herauf- als auch heruntertransformieren — es kommt auf das Windungszahlverhältnis an.

Erklärung: Richtig. Ist n₂ > n₁, wird die Spannung erhöht. Ist n₂ < n₁, wird sie verringert.

Welche historische Bedeutung hatte der Transformator?

Erklärung: Der Transformator war entscheidend für die Einführung des Wechselstromnetzes und ermöglichte verlustarmen Fernstromtransport.

Aufgabe 1 von 16