Wie wird Energie in einem Transformator übertragen?

Die Energieübertragung in einem Transformator erfolgt durch elektromagnetische Induktion. Wenn ein Wechselstrom durch die Primärwicklung fließt, erzeugt er um sie herum ein Magnetfeld. Dieses Magnetfeld induziert eine Spannung in der Sekundärwicklung über dem Kern, der normalerweise aus einem magnetischen Material wie Eisen besteht. Die in der Sekundärwicklung induzierte Spannung ist proportional zum Windungsverhältnis zwischen Primär- und Sekundärwicklung, sodass Energie ohne direkten elektrischen Kontakt von einer Spule zur anderen übertragen werden kann.

Bei der Energieübertragung handelt es sich im Allgemeinen um die Umwandlung einer Energieform in eine andere. Im Rahmen eines Transformators wird elektrische Energie in magnetische Energie umgewandelt und anschließend wieder in elektrische Energie umgewandelt. Dieser Prozess wird durch das Faradaysche Induktionsgesetz gesteuert, das besagt, dass eine Änderung des Magnetfelds innerhalb einer Spule eine Spannung an der Spule induziert. Die Effizienz der Energieübertragung hängt vom Design und der Konstruktion des Transformators ab, einschließlich Kernmaterial und Wicklungskonfiguration.

Das Funktionsprinzip eines Transformators basiert auf dem Faradayschen Gesetz der elektromagnetischen Induktion und der gegenseitigen Induktion zwischen Primär- und Sekundärwicklung. Wenn ein Wechselstrom durch die Primärwicklung fließt, erzeugt er ein variierendes Magnetfeld, das in der Sekundärwicklung eine Spannung induziert. Das Verhältnis der Spannungen in der Primär- und Sekundärwicklung entspricht dem Verhältnis der Windungszahlen in den jeweiligen Wicklungen, sodass der Transformator je nach Design die Spannungspegel erhöhen oder verringern kann.

Ein Transformator führt eine Art Energieumwandlung durch, die elektromagnetische Induktion genannt wird. Es wandelt elektrische Energie von einem Spannungsniveau in ein anderes um, indem in einer Sekundärwicklung von einer Primärwicklung eine Spannung induziert wird. Wechselstrom von der Primärspule erzeugt ein Magnetfeld, das in der Sekundärspule eine Spannung induziert. Diese Spannung kann je nach Übersetzungsverhältnis des Transformators höher oder niedriger als die Primärspannung sein.

Ein Stromwandler nutzt das Prinzip der elektromagnetischen Induktion zur Messung und Überwachung elektrischer Ströme. Es besteht aus einer Primärwicklung, die den zu messenden Strom führt, und einer Sekundärwicklung, die einen proportionalen Strom- oder Spannungsausgang erzeugt. Strom aus der Primärwicklung erzeugt im Transformatorkern ein Magnetfeld, das einen Strom in der Sekundärwicklung induziert. Dieser Strom ist proportional zum Primärstrom und kann für Mess-, Schutz- und Überwachungszwecke verwendet werden.