Bedeutung (Warum?)
Der Transformator ändert Wechselspannung über das Verhältnis der Windungszahlen:
\( \tfrac{U_1}{U_2}=\tfrac{N_1}{N_2} \)
Nutzen (Wozu?)
So lässt sich Spannung hoch- oder heruntertransformieren – unverzichtbar für die Stromversorgung und für Ladegeräte. Das Thema wird in Physik der Realschule, Jahrgangsstufe 10, behandelt.
Funktionsweise (Wie?)
Zwei Spulen sitzen auf einem gemeinsamen Eisenkern. Die Wechselspannung in der Primärspule erzeugt ein wechselndes Magnetfeld, das in der Sekundärspule eine Spannung induziert. Mehr Windungen sekundär bedeuten höhere Spannung (Hochtransformieren), weniger Windungen eine kleinere Spannung (Runtertransformieren). Der Wirkungsgrad ist wegen Wärmeverlusten immer kleiner als \(100\,\%\).
Praxisbeispiel (Wo?)
Ein Klingeltrafo hat \(U_1=230\,\text{V}\), \(N_1=1000\) und \(N_2=100\). Damit ist \(U_2=U_1\cdot\tfrac{N_2}{N_1}=230\,\text{V}\cdot\tfrac{100}{1000}=23\,\text{V}\).
Merksatz
Spannungen verhalten sich wie die Windungszahlen.