Warum steigt die Spannung in einem Aufwärtstransformator und nicht der Strom?

In einem Aufwärtstransformator kennen wir alle Spannungserhöhungen und Stromabnahmen. Die Antwort auf mehr Spannung ist, dass er mehr Wicklungen hat, aber warum induzieren mehr Wicklungen mehr Spannung, können die Sekundärwicklungen nicht mehr Strom, aber weniger Spannung erzeugen? * Ich habe Antworten gesehen, dass es weniger Verschiebungsstrom und mehr Leitungsstrom gibt, einige sagten, die Elektronen seien aufgrund von mehr Wicklungen stärker verstopft, und diese Antworten waren anscheinend falsch (sagten die Experten aus diesem Forum).

Kannst du diese Antworten verlinken? Es wäre hilfreich.

Antworten (4)

Können die Sekundärwicklungen nicht mehr Strom, aber weniger Spannung erzeugen?

Ja sicher. Dies würde jedoch als Abwärtstransformator bezeichnet. Das ist nur ein Rückwärtstransformator. Es ist keine Frage der Physik, sondern nur eine Frage, welche Seiten Sie als innen und außen bezeichnen. Ein Aufwärtstransformator ist also per Definition einer, der die Spannung erhöht und den Strom verringert. Nehmen Sie dasselbe Stück Hardware und drehen Sie es um, und es wird zu einem Abwärtstransformator, der die Spannung verringert und den Strom erhöht.

Ja, das weiß ich, aber ich weiß nicht, warum sie so gekennzeichnet wurden (Spannung steigt, Strom sinkt oder umgekehrt), auf keinen Fall würden sie einen ausprobieren und sie ohne Wissenschaft dahinter so kennzeichnen
@acmilan Was meinst du damit, keine Wissenschaft dahinter? Die Wissenschaft, wie Transformatoren funktionieren, ist gut etabliert.
Meist geht es nur darum, wie die Stecker und Buchsen mit den verschiedenen Wicklungen verbunden werden. Für ein 120-zu-220-Gehäuse könnte genau derselbe Transformator verwendet werden wie für ein 220-zu-120-Gehäuse, aber die Stecker- und Buchsenanschlüsse sind unterschiedlich.
@acmilan Die mit mehr Wicklungen konstruierte Seite ist die "oben" -Seite und die mit weniger Wicklungen konstruierte Seite ist die "unten" -Seite.
Meine Hauptfrage ist, warum mehr Wicklungen in der Sekundärseite weniger Strom haben? Das P=V. Meine Formel wurde mir gesagt, aber ich brauche mehr Ausarbeitung, anscheinend wurde jede Antwort, die ich dort erhielt, von den Experten hier als "falsch" angesehen. Ich werde eine neue Diskussion darüber eröffnen, ob diese spezielle Aussage richtig ist.
Energieerhaltung. Da V zunimmt, muss ich abnehmen.

Transformatoren werden so hergestellt, dass der gleiche magnetische Fluss, der durch eine Spule geht, durch die andere geht. Verwendung der Beziehung

ϵ = N D Φ D T

Für die Größe der induzierten EMF sehen wir, dass mehr Spulen eine größere Spannung induzieren. Dies liegt daran, dass jede Schleife den gleichen Fluss erhält, sodass jede Schleife eine induzierte EMF von erhält D Φ D T , und Sie können sich eine ganze Spule als ein System von Schleifen in Reihe vorstellen.

Da die Leistung in jeder Spule gleich sein muss, haben wir P 1 = P 2 , oder ICH 1 v 1 = ICH 2 v 2 , also wenn eine Spule, sagen wir 1 , hat eine höhere Spannung als die andere Spule ( 2 ) muss eine höhere Stromamplitude haben.

Die Leute würden die einfache P=VI-Formel sagen, was Sinn macht, aber ich brauche mehr Ausarbeitung und ja, die Frage, die ich gepostet habe, debuggt immer noch meinen Kopf
Sollte es nicht ein negatives Vorzeichen für das Faradaysche Gesetz geben?
@BobD, wenn ϵ ist induzierte elektromotorische Kraft, ja sollte es. Wenn es sich um den Spannungsabfall für eine ideale Spule handelt, dann nein, da der Spannungsabfall minus der elektromotorischen Kraft ist, um das Nettofeld in der Wicklung nahe Null zu bringen (im idealen Leiter).
@JánLalinský So wie ich es verstehe ε in der Gleichung für das Faradaysche Gesetz ist die induzierte Spannung. Jede Referenz, die ich gesehen habe, zeigt es minus. Das zeigt die NCEE Fundamentals Exam (FE) für Elektrotechnik. Eine interessante Sache ist, dass auf der Hyperphysics-Website impliziert wird, dass das Minuszeichen aus dem Lenzschen Gesetz stammt.
@BobD, ϵ im Faradayschen Gesetz ist EMK, dh Integral des elektrischen Feldes entlang eines geschlossenen Weges. Ein solches Integral ist nicht die tatsächliche Spannung (Potentialdifferenz), da es vom gewählten Pfad abhängt. Die Spannung über einer Spule ist jedoch ein einzigartiger Wert, sie hängt nicht von einer solchen Wahl ab. Darüber hinaus gehorcht in echten Spulen die Spannung zwar dem Faradayschen Gesetz, die Spannung jedoch nicht, da sie vom elektrischen Widerstand der Drähte beeinflusst wird. Manchmal sagen die Leute jedoch "induzierte Spannung", wenn sie wirklich EMK meinen (klarerer Begriff). Dann ist diese "induzierte Spannung" tatsächlich minus Änderung des magnetischen Flusses.
@BobD Ich habe es geändert, um die Größe des EMF als Kompromiss zu sagen :)
@AaronStevens Verstanden.

…aber warum induzieren mehr Wicklungen mehr Spannung, können die Sekundärwicklungen nicht mehr Strom, aber weniger Spannung erzeugen?

Mehr Wicklungen (mehr Windungen, N ) führt aufgrund des Faradayschen Induktionsgesetzes in der Antwort von @Aaron Stevens zu mehr Spannung.

Die Frage von Strom vs. Spannung in der Primärwicklung vs. der Sekundärwicklung eines idealen (verlustfreien) Transformators ist eine Frage der Energieeinsparung, die Folgendes erfordert:

v P R ich M A R j ICH P R ich M A R j = v S e C Ö N D A R j ICH S e C Ö N D A R j

Das heißt, Watt in den Transformator entspricht Watt aus dem Transformator oder für eine bestimmte Zeit T , Joule in den Transformator gleich Joule aus dem Transformator.

Hoffe das hilft.

Die Antwort von Aaron Stevens gibt Ihnen die grundlegende Antwort auf mehr Wicklungen mit einer höheren Spannung. Das Faradaysche Gesetz ist Teil der EM-Theorie, zusammengefasst in den mathematisch ausgefeilteren Maxwell-Gleichungen . Grundsätzlich erzeugt ein sich ändernder Strom auf der Eingangsseite (Primärseite) des Transformators ein sich änderndes Magnetfeld (Amperesches Kreisgesetz) . Das sich ändernde Magnetfeld geht durch die Wicklungen auf der Ausgangsseite (Sekundärseite) und induziert nach dem Faradayschen Gesetz eine elektromotorische Kraft auf der Sekundärseite, die zu einer Spannung um den geschlossenen Kreis der Sekundärseite führt.

Die Anzahl der Windungen auf der Primärseite bestimmt die Amplitude des Magnetfeldes und damit die Größe der Änderungsgeschwindigkeit. Jede Spule/Wicklung auf der Sekundärseite reagiert auf das sich ändernde Magnetfeld. Das mathematische Ergebnis ist, dass die sekundärseitig induzierte Spannung proportional zum Verhältnis der Sekundärspulen zu den Primärspulen ist. Wie in Bob Ds Antwort erwähnt, muss die Leistung erhalten bleiben (man kann nichts umsonst bekommen!), Daher muss der Strom umgekehrt sein. Kurz gesagt, die Sekundärspannung wird direkt durch das Windungsverhältnis beeinflusst.