Transformator Aufbau & Funktion einfach erklärt - Skizze, Schaltplan und Anwendung

Ein Transformator überträgt elektrische Energie eines Wechselstroms von einem Primärstromkreis auf einen Sekundärstromkreis durch elektromagnetische Induktion. Die Transformator Funktion basiert auf zwei Spulen (Primär- und Sekundärspule), die auf einem Eisenkern sitzen. Wenn Wechselstrom durch die Primärspule fließt, entsteht ein sich änderndes Magnetfeld, das in der Sekundärspule eine Spannung induziert. Der Transformator Aufbau mit dem Eisenkern verstärkt dabei das Magnetfeld und sorgt für eine effiziente Energieübertragung.

Bei einem unbelasteten Transformator ist kein Gerät an die Sekundärspule angeschlossen, sodass keine Energie übertragen wird. In diesem Fall gilt die Transformatorformel U₁/U₂ = N₁/N₂ genau. Wenn jedoch ein Verbraucher angeschlossen wird, spricht man von einem belasteten Transformator. Dann fließt ein Strom im Sekundärkreis und es kommt zu Energieverlusten durch Wärmeentwicklung. Bei der Berechnung eines belasteten Transformators müssen diese Verluste berücksichtigt werden.

Die Spannungen beim Transformator kannst du mit der Transformator Formel U₁/U₂ = N₁/N₂ berechnen. Wenn du die Sekundärspannung bestimmen willst, formst du die Gleichung um zu U₂ = (N₂/N₁) · U₁. Für die Primärspannung gilt entsprechend U₁ = (N₁/N₂) · U₂. Die Transformator Formel Spannung zeigt, dass das Verhältnis der Spannungen gleich dem Verhältnis der Windungszahlen ist. Das bedeutet: Hat die Sekundärspule doppelt so viele Windungen wie die Primärspule, ist auch die Sekundärspannung doppelt so hoch.

Transformatoren findest du in vielen Bereichen des Alltags. Ein typisches Beispiel ist das Netzteil deines Handys, das die 230V Netzspannung auf eine niedrigere Spannung umwandelt. Auch in Klingeltransformatoren, Modelleisenbahnen und Fernsehgeräten sind Transformator Anwendungen im Alltag zu finden. Besonders wichtig sind Transformatoren in der Stromverteilung: Die Anwendung von Transformatoren in Umspannwerken ermöglicht es, Strom mit Hochspannung über weite Strecken zu transportieren und dann für den Hausgebrauch auf 230V herunterzutransformieren.