Spannung und Strom in Transformatoren

Bei Transformatoren entspricht das Verhältnis der Spannungen dem Verhältnis der Windungen - also verdoppeln Sie die Windungen der Ausgangsspule und die Ausgangsspannung verdoppelt sich. Dann, um Energie zu sparen, Stromhälften.

Dies macht absolut Sinn in Bezug auf P = v ICH , aber was ist passiert v = ICH R ? Eine Verdoppelung der Spannung und eine Halbierung des Stroms scheint diesem Grundgesetz völlig zu widersprechen. Das heißt natürlich, sofern sich der Widerstand im Ausgangskreis nicht mit R proportional ändert v 2 - aber ich sehe nicht, wie das möglich ist.

Wie also kann ein Transformator beiden Gesetzen gehorchen? Kann sich der Widerstand ändern oder übersehe ich etwas anderes?

Sie vermissen, dass beide Gesetze unabhängig sind. Die erste (Konstanz von Leistung/Energie) muss über den Transformator eingehalten werden, das Ohmsche Gesetz muss in beiden Stromkreisen, primär und sekundär, unabhängig voneinander eingehalten werden. Und einfache Transformatoren in Lehrbüchern gelten als "ideal", kein ohmscher Widerstand in Wicklungen, keine Verluste, keine Streuinduktivität.
Ich glaube, Sie haben meinen Punkt leicht verfehlt. Die Theorie mag experimentell nicht exakt sein, aber sie muss nah dran sein, sonst wäre sie wertlos. Die Theorie besagt, dass im Ausgangskreis I α 1/V ist, was I = V/R zu widersprechen scheint. Darauf wollte ich hinaus, und darauf wird unten geantwortet.
Ich habe vor ein paar Jahren einen Blogbeitrag darüber geschrieben: blueraja.com/blog/194/do-transformers-obey-ohms-law
@BlueRaja-DannyPflughoeft , ich habe deinen Blog gelesen und er war unglaublich. Ich möchte sicherstellen, dass ich es verstanden habe: In einem Aufwärtstransformator ist die induktive Reaktanz größer, da die Anzahl der Spulen auf der Sekundärseite größer ist als auf der Primärseite, und daher nimmt der Strom mit zunehmender Spannung ab. Ist das richtig? Wenn Sie Zeit haben, können Sie auch Folgendes beantworten: physical.stackexchange.com/q/235551/93868 , eine ähnliche Frage, aber etwas intuitiver. Vielen Dank!

Antworten (3)

Es gibt ein bekanntes Transformationsgesetz für die effektive Last, die durch einen Transformator gesehen wird.

Lassen R Ö die Last im Ausgangskreis sein.

v Ö = ICH Ö R Ö

Angenommen, die gesamte Leistung wird in den Ausgangskreis übertragen,

v Ö ICH Ö = v ich ICH ich

Daraus folgt dann einfach

v ich / ICH ich = ( v ich / v Ö ) 2 R Ö

Dies ist die effektive Last, die von der Eingangsschaltung gesehen wird.

Es hat ein bisschen gedauert, aber ich denke, das beantwortet die Frage. Ich weiß nicht, warum es heruntergestimmt wurde. Der Fragesteller sieht wie v ICH wird für beide Seiten des Transformators konstant gehalten, sieht aber nicht wie v 2 / R Ist. Die Antwort ist das R ist für die beiden Seiten unterschiedlich, wie ausführlich (richtig denke ich) hier.
Ja, das ist eine richtige Antwort.+1
Ich habe gefragt, wie es möglich ist, dass sich der Widerstand ändert, und wenn ich richtig verstehe, sagt user1631, dass der Transformator selbst als Widerstandsquelle fungiert. Außerdem bestätigt dies, dass die Last proportional zur Spannung im Quadrat ist, wie ich vermutete. Akzeptiert und +1 gegeben, danke

wie von @Georg hervorgehoben, v = ICH R ist eine andere Sache und die Energieeinsparung über die Transformatoren eine andere!!

Sie können das Ohmsche Gesetz bestätigen v = ICH R Falls Strom durch ein Widerstandsmedium fließt, was eigentlich überall gilt, erwarten Sie die weniger häufig vorkommenden Supraleiter ...

Wenn Sie das Ohmsche Gesetz im Transformator anwenden möchten, können Sie dies tun, vorausgesetzt, Sie tun dies primär und sekundär unabhängig voneinander, da Primär und Sekundär in einem Transformator nicht elektrisch gekoppelt sind, sondern magnetisch verbunden sind. Die Anwendung des Ohmschen Gesetzes zwischen primär und sekundär ist also nicht korrekt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wenn Sie tatsächlich die Energieerhaltung durch Primär- und Sekundärenergie sehen, werden Sie feststellen, dass sie nicht ausgeglichen sind, dh wenn der Strom halbiert wird, sollte sich die Spannung theoretisch verdoppeln; Dies geschieht jedoch praktisch nicht, da der Widerstand seinen Anteil nimmt und die Spannung leicht unter den erwarteten Wert senkt.

Da das Ohmsche Gesetz nur für reine Leiter und bei konstanter Temperatur gilt. Daher kann der Transformator diese Regel nicht befolgen.

Spannung und Strom in Transformatoren
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