Diskussion:Transformator/Archiv/009

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Bitte um Hilfe beim Artikel "Schirmwicklung"

Hallo,

gestern fiel mir auf, dass hier so gut wie gar nichts zu Schirmwicklungen steht. Ich habe das mal geändert. Nein, ich will dafür kein Lob, sondern Mithilfe. Wer also von dem Thema Ahnung hat, Belege hat, sprachliche Defizite aufdecken kann oder eben keine Ahnung hat, aber den Artikel auf Verständlichkeit prüfen will, ist herzlich eingeladen, den Artikel oder seine Diskussionsseite anzureichern.

Schonmal vielen Dank im Voraus! --Klaws 20:01, 5. Jan. 2010 (CET)

Zunächstmal: Ich finde den Artikel grundsätzlich verständlich, bin allerdings elektrisch und physikalisch vorbelastet. Ansonsten fällt mir auf:

• Es könnten mehr Begriffe verlinkt werden ("hochpermeabel", "Schutzerde",... )
• Was ist konkret mit "hochpermeables Material" gemeint?
• Eine Skizze wäre schön und würde der Verständlichkeit dienen.
• Es wird nicht recht klar, warum eine Übertragung höherfrequenter Signale bei einem Trafo, der zur Übertragung von Energie dient, ein Problem ist.
• Es wird kein Grund für die zweite Schirmwicklung angegeben.
• Ebenso fehlt die Begründung, warum die Teilung der Schirmwicklung von Vorteil sein kann.
• Der letzte Satz im Abschnitt "Technisches" lässt vermuten, dass die Schirmwicklung auch ohne anschluss auskommen kann. IMHO wäre das falsch.

Ich habe ein wenig im Abschnitt "Grundprinzip" rumgepfuscht.---<(kmk)>- 03:07, 6. Jan. 2010 (CET)

Der Schirm wird deshalb an die Schutzerde angeschlossen, damit der auf den Schirm gekoppelte Ableitstrom nach Erde abfließt. Es wird mit dem Schirm eine ruhige Wand zwischen die Prim. und Sek. Wickel geschoben. Hochpermeabel ist hoch leitfähig für Magnetfelder. Beim Eisenkern im Trafo ist die Permeabilität vom Material und der Kernbauform abhängig. Ein Ringkern aus gutem Blech hat eine Permeabilitätszahl Myr von bis zu 50.000. Höhere Frequenzen benötigen Ferritte im Kern. Bei Weicheisen würden zuviele Kernverluste entstehen. Ferrite sind aber teurer und vertragen weniger Induktionsdichte als Weicheisen. Für 50 Hz genügt ein Weicheisenkern. Eine Zweite Schirmwicklung wird meist dann eingebaut wenn die erste nicht genügt oder wenn man den Zweiten Schirm an ein anderes Bezugspotential legen will. Siehe Driven Shield. Die Teilung des Schirms ist nötig, ich nehme an du meinst die Unterbrechung der Stoßstelle, damit keine Kurzschlusswindung entsteht. Das hatte ich reingeschrieben, wurde aber wieder entfernt von wdwd. Eine Kurzschlusswindung ließe den Trafo heiß werden und führt zu seiner Zerstörung. Eine Schirmwicklung ohne Anschluss nützt gar nichts, weil der kapazitive Strom nicht abgeleitet würde.--Emeko 12:52, 6. Jan. 2010 (CET)

Prinzipskizze des Trafos

In der Prinzipskizze des Trafos http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Trafo_1.png ist der Strom falsch herum eingezeichnet. Benutzt man das Verbraucherzählpfeilsystem, so ergibt sich mit der Rechten-Hand-Regel in der Sekundärspule ein Strom in die andere Richtung, als eingezeichnet. Sollte jedoch untypischerweise das Erzeugerzählpfeilsystem verwendet werden, so ist der Strompfeil der Primärspule falsch herum, da dieses System einheitlich übernommen werden sollte. Alternativ könnten die Windunngen der Sekundärspule anders herum eingezeichnet werden, dann stimmt es wieder -- Tillmann Walther 22:21, 21. Jan. 2010 (CET)

Das sehe ich nicht so. Beide Ströme sind so eingezeichnet, daß sie unter Berücksichtigung des Wickelsinns Durchflutungen erzeugen, die im Kern gegeneinander gerichtet sind. So muß es sein. Oder habe ich mich da getäuscht? MfG--Elmil 13:14, 22. Jan. 2010 (CET)

Hallo Tillmann, die Kombination aus Strompfeilrichtungen und Gleichungen ist ein Konsens, auf den sich die regelmäßigen Teilnehmer nach langen Diskussionen geeinigt haben. Da er fachlich in Ordnung ist, sollte so bleiben: Die Gleichung für die Stromübertragung $I_{2}={\frac {N_{1}}{N_{2}}}\cdot I_{1}$ enthält kein Vorzeichen. Dementsprechend fließen die Ströme $I_{1}$ und $I_{2}$ im entgegengesetzten Richtungssinn um den Kern. Genau so ist es auch richtig, denn idealtypisch müssen sich die Durchflutungen im Kern gegeneinander aufheben, so dass dort $H\approx 0$ gilt.

In der hier gewählten Form ist die Primärseite im Erzeugerzählpfeilsystem angegeben, während die Sekundärseite im Verbraucherzählpfeilsystem angegeben ist. Das muß nicht zwingend so sein, ist aber im Falle eines gerichteten Energieflusses von der Primärspule zu der Sekundärspule intuitiv eingängig.

Ich habe gelesen, daß Du an der TU Dresden studierst; daher ein Vergleich zu den Unterlagen der Professoren Schwarz/Tetzlaff von der TU Dresden:

http://www.iee.et.tu-dresden.de/iee/ge/student/et3/folien/7%20Transformator.pdf

Diese gehen bei der Beschreibung einen etwas anderen Weg. Der Hauptunterschied im Bezug auf die Vorzeichen ist, daß Primär- und Sekundärwindungen einen unterschiedlichen Wicklungssinn haben.

Etwas Unschönes bleibt immer in der Darstellung: Entweder ein Vorzeichen in den Formeln, oder ein "von unten nach oben" gehender Spannungspfeil, oder ein unterschiedlicher Wicklungssinn der Windungen. Freundliche Grüße, -- Michael Lenz 18:36, 22. Jan. 2010 (CET)

Jedem Autor ist es sicherlich unbenommen, seine Darstellungen übergeordneten Prinzipien zu unterwerfen. Die Darstellung http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Trafo_1.png hat, wenn ich mich nicht verirre, den Vorteil, dass die Richtungen zu dem Ersatzschaltbild des Transformators als T-Glied passen, bei dem man sich vorstellen kann, dass der Strom einfach durch die Streuinduktivitäten hindurch fließt, wobei die Gegeninduktivität einen Teil des Stromes abzweigt. -- wefo 22:25, 22. Jan. 2010 (CET)

Klar kann man die Beschriftung machen, wie der berühmte Herr Nolte, nur noch eine kleine Frage, ob ich es richtig verstanden habe: Bei der Bepfeilung, wie sie jetzt ist hat ein veränderlicher positiver Primärstrom $I_{1}$ einen negativen Sekundärstrom $I_{2}$ zur Folge, der nicht zur einheitenlosen Formel $I_{2}={\frac {N_{1}}{N_{2}}}\cdot I_{1}$ passt. Der Grund hierfür ist, dass der Primärstrom die Ursache für den magnetischen Fluss ist, welcher wiederum den Sekundärstrom hervorruft. Nach dem Ersatzschaltbild und der Wicklungssinnkonvention ist die gegebene Bepfeilung richtig -- Tillmann Walther 18:37, 24. Jan. 2010 (CET)

Nicht ganz. Bei der Bepfeilung, wie sie jetzt ist, sind beide Ströme positiv, will sagen, die realen Lastströme fließen in Richtung der Pfeile, damit sie in Summe keine magnetische Wirkung auf den Kern haben. MfG--Elmil 20:41, 24. Jan. 2010 (CET)

Hallo Tillmann, komm bei Gelegenheit einfach mal in BAR 276, da können wir das online diskutieren. -- Michael Lenz 17:55, 29. Jan. 2010 (CET)

Wickelsinn

Weil hier wieder einmal so auf dem Wickelsinn herumgeritten wird, möchte ich zu diesem Thema folgendes klarstellen: Im Trafobau spielt der Wickelsinn eine ziemlich untergeordnete Rolle. Es gibt dort nämlich seit ewig schon eine Konvention -- wenn es nicht sogar eine Norm ist -- zu den Bezeichnungen der Wicklungsanschlüsse. Diese Konvention besagt, daß die Anschlüsse so mit Zahlen zu bezeichnen sind, daß Ströme, die die Wicklungen in steigender Zahlenfolge durchfließen, auf den Kern jeweils gleichartige magnetische Wirkung haben müssen. Der Vorteil dieser Konvention ist, der Wickler kann wickeln wie er will, er muß nur die Anschlüsse in diesem Sinn in der richtigen Reihenfolge nummerieren. Den Anwender dagegen braucht der Wickelsinn nicht zu interessieren, er kann sich immer an der Anschlußbezeichnung orientieren. Eine Variante dieser Festlegung ist übrigens der Punkt an jeweils einem Wicklungsanschluß. Dieser besagt, daß Stöme, die beim Punkt "hineinfließen", im Kern die gleiche magnetische Wirkung haben. M. E. gehört dies auch im Artikel an geeigneter Stelle noch untergebracht.weil der Wickelsinn immer wieder zu Verwirrung Anlaß gibt. MfG --Elmil 17:39, 24. Jan. 2010 (CET)

Ergänzung zu dem was Elmil richtigerweise schreibt:

An Wicklungen die im Schaltbild an einer Seite mit einem Punkt gekennzeichnet sind, betragen die Phasenverschiebungen

der Spannungen gleich Null Grad. Will sagen, wenn man an den mit dem Punkt gekennzeichneten Wicklungsanfang einen

Spannungssprung anlegt, dann entsteht der Sprung an einer anderen Wicklung an der Seite mit dem Punkt in gleicher

Richtung.

So werden die Wicklungsanfänge auch herausgesucht, wenn die Wicklungsrichtung der einzelnen Wicklungen un der Anfang und

das Ende nicht bekannt ist.--Emeko 09:07, 25. Jan. 2010 (CET)

Die wicklung kann erzeugt werden (nicht signierter Beitrag von 94.80.190.242 (Diskussion | Beiträge) 15:29, 29. Jan. 2010 (CET))

Roebelstab

Da hat ein lieber Anonymus unter dem Stichwort Material den Roebelstab als Wicklungsmaterial mit eingefügt. Nach meinem Wissensstand kommt der aber im Trafo nicht vor. Den gibt es nur bei elektrischen Maschinen, wenn große Querschnitte (mit einem großen Verhältnis Höhe/Breite) in Nuten eingebettet sind. Der Nutstreufluß würde sonst zu einer starken Stromverdrängung führen. Bei welcher Art Trafo könnte es diese Verhältnisse geben? Also laßt bitte den Roebelstab hier weg. MfG--Elmil 22:24, 8. Feb. 2010 (CET)

Pfeilrichtung falsch (Prinzipskizze eines Transformators)

Die Pfeilrichtung des Stromes in der rechten Spule muss mit ziemlicher Sicherheit in die andere Richtung zeigen, wie es bei der älteren Bildversion der Fall war.

Bitte unbedingt ändern, das führt nur zu Missverständnissen. (nicht signierter Beitrag von 188.195.232.214 (Diskussion) 19:35, 1. Jun. 2010 (CEST))

I1 umschließt den Fluß rechtshändig, I2 umschließt ihn linkshändig, und die Gleichung für die Stromübertragungsformel weist kein Vorzeichen auf. Die Physik wird durch die Kombination aus Zeichnung und Gleichungen richtig wiedergegeben. Die H-Felder beider Ströme heben sich gegeneinander auf. Freundliche Grüße, -- Michael Lenz 01:18, 8. Jun. 2010 (CEST)

Löschung mene Bildserie

Hallo Zipferlak!

Warum hast Du meine Änderungen (Transformator) rückgängig gemacht? Ich verstehe nicht. Fizped 01:06, 28. Jun. 2010 (CEST)

Hallo Fizped, bitte entschuldige mein kommentarloses Revertieren. Wenn ich es richtig sehe, hast Du eine Bilderserie eingefügt. Ich halte diese Bilderserie, zumindest an der Stelle, an der Du sie eingefügt hattest, dem Verständnis nicht für dienlich. Evtl. macht das im Kapitel "Aufbau" Sinn, aber auch dort nur mit Bauchschmerzen, weil von den vielen möglichen Bauformen in der Bilderserie eine modellhafte, eher seltene, allzusehr in den Vordergrund gerückt wird. --Zipferlak 10:41, 28. Jun. 2010 (CEST)

Hallo Zipferlak! Bei uns, in Ungarn gibt es ein Sprichwort: "Muß man nicht Palatschinke essen." Ich denke, daß die Seite mit Bildern wird besser. Aber "Muß man nicht...". Wenn die deutsche Wikipedia Benutzern möchten, Sie die Bilder in Wikimedia Commons befinden sich. (Und noch etwas: Mit Bildern kan man ein einfacs Animation machen. Probierte es!) Entschuldigung für meine Deutsch! Fizped 18:04, 28. Jun. 2010 (CEST)

Ah, Ungarn, das Mutterland des Transformators. Ich freue mich ! Was die Bilder betrifft: Es gibt sehr viele auf Commons und die Auswahl fällt nicht leicht. Das mit der Animation habe ich übrigens nicht geschafft - wie geht das ? --Zipferlak 18:11, 28. Jun. 2010 (CEST)

Animation: z.B. mit PowerPoint. (Jede Bild auf neue Blatt(?=Page), und mit "PgDn" weitertreten, mit "PgUp" zurücktreten.) Andere möglichkeit auf meiner Webseite: http://www.fizkapu.hu/animator/_trafo.html(ungarisch, aber es wird gehen). Fizped 19:33, 28. Jun. 2010 (CEST)

Am 28. Jun. 2010 Benutzer:Zipferlak meine Änderungen rückgängig gemacht. Er hat meine Bildserie (Trafo_1.jpg ... Trafo_5.jpg) kommentarloses ausgelöscht. Bei uns, in Ungarn gibt es ein Sprichwort: "Muß man nicht Palatschinke essen." Ich denke, daß die Seite mit Bildern wird besser. Aber "Muß man nicht...". Wenn die deutsche Wikipedia Benutzern möchten, Sie die Bilder in Wikimedia Commons befinden sich. (Und noch etwas: Mit Bildern kan man ein einfach Animation machen. Probierte es!) Entschuldigung für meine Deutsch! Fizped 18:40, 28. Jun. 2010 (CEST)

Lichtbogen als Gleichrichter

Transformator#Luftspalt Gibts dazu Literatur oder einen Link? Ist schon ungewöhnlich. --Nurbert 15:49, 8. Jul. 2010 (CEST)

Dieser Effekt tritt dann auf, wenn die Elektronen-Austrittsarbeit an Werkstück und Elektrode unterschiedlich ist, z.B. beim Schweißen von oxidiertem Stahl oder Aluminium. Der Lichtbogen zündet beim Wechselstromschweißen dann zu einem anderen Zeitpunkt neu, je nachdem ob gerade die Elektrode oder das Werkstück an Minus liegt. Dadurch ergibt sich ein anderer Stromflusswinkel und im Endeffekt eine Überlagerung des Schweißstroms mit einem Gleichanteil.

Literatur: müsste ich erst gucken. Ergoogeln lässt sich zwar einiges, weiß aber nicht ob dir das reicht. -- Janka 21:13, 14. Jul. 2010 (CEST)

Danke für die Antwort. Habe hier ein Fachbuch, da steht aber kein Wort vom Gleichanteil drin. Gegoogelt habe ich natürlich, aber nichts gescheites gefunden. Sollte das nur beim Zünden sein, so wäre die Bemerkung im Artikel eigentlich irreführend, Gleichanteil gibt es im Einschaltmoment auch so (Einschwingvorgang). Ohne einen handfesten Literaturhinweis mit Zahlen, habe ich meine Zweifel. --Nurbert 22:18, 29. Jul. 2010 (CEST)

Der Lichtbogen muss beim Wechselstromschweißen logischerweise nach jedem Durchgang durch die Stromnull neu gezündet werden. -- Janka 22:52, 29. Jul. 2010 (CEST)

Da hast du eine Literaturquelle: Herbert A. Fritz: Fertigungstechnik. Hrsg.: Günter Schulze. Springer, 2010, ISBN 978-3-642-12878-3. , S. 162ff [1] -- 10:02, 30. Jul. 2010 (CEST)

Ja, danke. Das ist hochinteressant, die Temperaturdifferenz zw. Schmelzbad und Spitze ist also die Ursache. Ich kopier den Literaturverweis in den Artikel. --Nurbert 15:08, 30. Jul. 2010 (CEST)

Bild zum Übertrager für Ethernet

Hallo Zäme, Emil: Bild zum Übertrager für Ethernet ist denkbar schlecht, der Trafo ist in der oberen Ecke abgeschnitten, bitte neu machen (auf jeder Ethernet-card hat's ein schöner Trafo, auch im Laptop Mainboard. Cosy-ch 14:38, 29. Sep. 2010 (CEST)

Such mal bitte auf commons, ob Du dort vielleicht ein besseres findest. --Zipferlak 17:32, 1. Okt. 2010 (CEST)

Keine Verbesserung

Hallo Emeko, es ist ja sehr schön, daß Du Dich um weitere Verbesserungen des Trafoartikels bemühst, nur sollte es dann auch richtig sein. Der Querschnitt des Kerns hat mit der Windungszahl nur sehr indirekt etwas zu tun, um nicht zu sagen eigentlich fast gar nichts. Da spielt nämlich die Spannung und die Frequenz noch mit. Also wenn schon, dann müßte man von der Windungsspannung sprechen, die bei einer definierten Frequenz den Fluß bestimmt und der bestimmt bei einer vorgegebenen Induktion den Querschnitt oder umgekehrt. Im übrigen bin ich der Meinung, daß das im Abschnitt über Bauformen eigentlich nichts verloren hat, da es mehr Auslegungssache ist.MfG--Elmil 16:43, 28. Sep. 2010 (CEST)

Hallo Elmil, falsch ist es nicht, aber es könnte noch klarer sein. Ich dachte auch natürlich an dich und an die Windungsspannung als ich das schrieb, nur finde ich mit Windungsspannung kann der Laie noch weniger anfangen und die Windungsspannung hängt auch wieder von der Kerngröße ab bei gegebener Frequenz. Also kann man schlecht schreiben, dass die Kerngröße von der Windungsspannung abhängt. natürlich müsste man schreiben, dass die Kerngröße von der zu übertragenden leistung abhängt, aber das gehört dann wirklich woanders hin. EIgentlich könnte dann die Auswahl der kerngröße in diesem Artikel auch entfallen. Grüße: --Emeko 09:36, 29. Sep. 2010 (CEST)

Hallo Elmil, Nachsatz: Der Text im Artikel: "Der Querschnitt des Kerns wird im Verhältnis zur Windungszahl der Primärwicklung meist so gewählt, dass die Flussdichte möglichst überall nahe an die magnetische Sättigungsflussdichte kommt." Das zielt womöglich darauf ab, dass der rechteckige Verlauf der Hysteresekurve eine Auslegung bis kurz unter die Sättigung erlaubt, ohne dass der Leerlaufstrom merklich ansteigt. Dann sollte das auch so geschrieben werden. Die Kerngrößen Bestimmung gehört eigentlich in den Artikel der für alle Kernformen gilt. Nur steht dort bis jetzt immer noch nicht Vernünftiges. Ich hatte das mal reingeschrieben aber es wurde wieder gelöscht. Ich finde der Zusammenhang von zu übertragender Leistung und Baugröße muß endlich herausgestellt werden.Gruß, --Emeko 09:44, 29. Sep. 2010 (CEST)

Emeko, leider nein nein. Salopp gesagt die Windungsspannung, genauer gesagt: die Spannung pro Windung und, damit es jeder versteht: die Spannung an einer Windung bestimmt bei gegebener Frequenz immer den Fluß, und dieser über den Querschnitt die Induktion. Das gilt für den Kleinsttrafo genau so wie für den "250 MVA Brummer", für jeden Trafo. Das ist in seiner Grundsätzlichkeit kaum zu überbieten. Trotzdem und auch deshalb hat es eigentlich bei den Bauformen nichts verloren. Machs einfach wieder raus, dann passt´s. MfG--Elmil 16:05, 29. Sep. 2010 (CEST)

Elmil zu was alles nein, nein? Doch nicht zu allem was ich schrieb. Du hast zwar recht mit der Windungsspannung, nur dimensioniert der Laie einen Trafo damit nicht, sondern er hat eine Primär-Spannung und einen zu übertragenden Strom und schaut nun mit welcher Kerngröße er die Leistung übertragen kann und ob der Trafo sich dabei nicht zu stark erwärmt. Die Windungsspannung, die er dann als Zwischenergebnis herausbekommt, nimmt er dann vielleicht zur Berechnung der Sekundärwickel. Zum Auslegen der Trafos steht gar nichts im WIKI- Trafo Artikel, sollte aber rein. Wurde schon vor langer Zeit heftig diskutiert. Dann kann der ganze Satz beim Ringkerntrafo Artikel: "Der Querschnitt des Kerns wird im Verhältnis zur Windungszahl der Primärwicklung meist so gewählt, dass die Flussdichte möglichst überall nahe an die magnetische Sättigungsflussdichte kommt," wieder entfernt werden und bei Trafoauslegung eingebaut werden, meinetwegen nur mit der Windungsspannung. Der "Satz" gilt doch für alle Trafos und nicht nur für Ringkerne. Schreibst du den Artikel über die Trafoauslegung? Natürlich kann man den Trafo auch mit der Windungsspannung von vorneherein dimensionieren, aber meines Wissens gibt kein Hersteller von Trafokernen die Windungsspannung an, sondern nur die Arbeitsinduktion.Grüße,--Emeko 17:02, 29. Sep. 2010 (CEST)

Es geht hier nicht darum, wie ein Laie einen Trafo dimensioniert, sondern um die Zusammenhänge. Im übrigen, der Laie dimensioniert nicht einen völlig neuen Trafo. Der schaut in eine Trafotabelle und was findet er da? Zu jedem Kerntyp die richtige Windungsspannung (meist bei 50Hz).MfG--Elmil 22:50, 30. Sep. 2010 (CEST)

Sendest du mir bitte eine Trafo-Tabelle wo die Windungsspannungen angegeben sind? ich kenne keine solche. mfg. --Emeko 19:07, 6. Okt. 2010 (CEST)

Dann hast Du eben keine gute Trafotabelle. Die ich hab, die ist Firmen gebunden, die kann ich Dir nicht schicken. Eine, wo nicht die empfohlenen Windungsspannungen zu jedem Kern drin sind, die würde ich wegschmeißen. MfG -- Elmil 16:20, 8. Okt. 2010 (CEST)

Ich verstehe nicht, was die Firma dagegen haben sollte, mit eine Kopie zu senden. Ich glaube eher du willst anonym bleiben. Dann sag mir doch die Quelle, dann kann ich selber suchen. MfG, --Emeko 17:36, 8. Okt. 2010 (CEST)

Strom-Wirkung umgekehrt

Hallo, ich bin über eine Falschaussage im Artikel gestolpert, es steht: "die Sättigungseffekte des Kerns führen dazu, dass die Induktivität der Primärwicklungen nicht konstant ist, sondern vom Primärstrom abhängt;" Es ist umgekehrt, der Primärstrom und die Induktivität hängen vom Sättigungseffekt ab. Gesättigt wird der Trafo nur durch eine zu große Spannungszeitfläche oder wenn asymmetrische Spannungszeitflächen auf die Primärspule gegeben werden. Ich kann nur wiederholen: Bei Schaltnetzteilen wird der Kern und wird die Spule des Trafos schon lange nur nach Spannungszeitflächen berechnet. Und das ist auch nur ein Trafo. Also werde ich den Text drehen, wenn keine ernsten Einwände dagegen vorgebracht werden. Nochmal daran erinnert! Ich betrachte die Vorgänge im Trafo nicht im stationären Fall mehrerer Sinusschwingungen, sondern von Halbschwingung zu Halbschwingung und schaue was dabei passiert, weil eine jede Halbschwingung den Kern ummagnetisiert und das eben nur bis zur Sättigung tun kann. Ganz einfach. Grüße,--Emeko 18:57, 30. Sep. 2010 (CEST)

Die wesentliche Aussage dieses Satzes ist, dass die Induktivität L, also die Steigung der B/H-Kennlinie, sich im Sättigungsfall, also bei zu großem H, ändert. L wird abhängig von H kleiner. Und H ist zunächst einmal eine Funktion von I. Das ist erstmal völlig unabhängig davon, wie diese Sättigung zustande kommt. Ich kann auch noch eine weitere Spule auf den Kern wickeln, Gleichstrom durchschicken und damit dem Kern eine magnetischen Feldstärke aufprägen. Dann habe ich den Nullpunkt der B/H-Kennlinie des Kerns entsprechend verschoben. Wenn ich den Gleichstrom nur weit genug aufdrehe, gerate ich in den Bereich der Sättigung des Kerns, ganz unabhängig davon, was an den Trafowicklungen vor sich geht.

Die Spannungszeitflächen sind hingegen eine nützliche Hilfsvorstellung, um die Flussänderung während einer bestimmten Zeit zu bestimmen.

$\Delta \Psi _{L}=\int u_{L}\,\mathrm {d} t$mit$u_{L}=L\ {\frac {\mathrm {d} i}{\mathrm {d} t}}$

Sie bestimmen nicht den Absolutwert des Flusses und der magnetischen Feldstärke. Aber nur diese Absolutwerte sind für die Sättigung entscheidend. Erst wenn du sagst: Die Flussänderung durch die Spannungszeitfläche ist so groß, dass sie den Kern *vom gegebenen Ausgangspunkt* in die Sättigung treibt, gilt deine Aussage. Dafür musst du (außer für den trivialen Fall der zu hohen Primärspannung) einen Anfangswert in die Betrachtung einbauen, zu dem du die Flussänderung (die Spannungszeitfläche) addierst.

Es ist mir völlig klar, dass an einem gewöhnlichen Trafo, der lediglich mit der Primärspannung beaufschlagt wird ausschließlich die Spannungszeitflächen auf der Primärseite zu einer Flussänderung (und damit zu einer Feldstärkeänderung, damit zu einem Strom) führen werden. Dennoch ist diese Vorstellung nicht hilfreich, um die Änderung der Induktivität zu erklären, denn in dem dafür verwendeten im B/H-Diagramm ist halt B über H und nicht H über $\Psi$ aufgetragen.

Bitte ändere daher an dem Satz nichts herum. Du verwandelst dadurch die korrekte Aussage die Sättigungseffekte des Kerns führen dazu, dass die Induktivität der Primärwicklungen nicht konstant ist, sondern vom Primärstrom abhängt in etwas schwer verständliches um, das zudem auf nicht genannten Randbedingungen beruht. Über die allgemeine Frage ob Strom oder Spannung ist hier oft genug diskutiert worden, denke ich. Du hast (meiner Meinung nach) recht, aber diese Betrachtung führt einen an jener Stelle in große Wirrnis. -- Janka 21:52, 30. Sep. 2010 (CEST)

Hallo Janka, ok, einverstanden. Ich lasse den Satz wie er ist. Vielleicht fällt mir oder zum Beispiel dir oder Elmil noch eine erklärende Ergänzung dazu ein, die auch die korrekte Betrachtungsweise erwähnt. Mit deinem schönen Beispiel der Erregung des Kernes mit einer weiteren Wicklung auf die du einen Gleichstrom einprägst, solltest du jedoch bedenken, dass auch dafür die Spannungszeitfläche gilt, denn auch bei einem kleinem Strom ist die Zeit dafür sehr groß, bei DC, was wiederum die Spannungszeit-Fläche groß macht. Allerdings fällt dann bei kleinen Strömen ein Großteil der treibenden Spannung am ohmschen Widerstand der Spule ab und trägt nicht zur Spannungszeitfläche bei. Also erklärt die Spannungszeitfläche alles alleine und der Strom ist Wirkung und nicht die Ursache der Sättigung des Eisens. Nur bei einer Luftspule ist die Spannungszeitfläche nicht nötig zum Verständnis, obwohl sie da genauso wirkt, siehe oben gesagtes bei Gleichspannung. Da wirkt dann scheinbar nur der Strom zum Feldaufbau, obwohl er auch hier die Antwort der Spule ist, denn eine Sättigung gibt es da nicht. Grüße --Emeko 12:31, 2. Okt. 2010 (CEST)

Emeko hat insofern recht, als Sättigungseffekte nicht vom Primärstrom abhängen, da dieser, soweit es sich um Laststrom handelt (d. h. transformierter Sek. Strom) überhaupt keine magnetisierende und damit auch keine sättigende Wirkung auf den Kern hat. Aber es ist dann auch nicht,--wie Emeko meint-- umgekehrt. Wenn schon, dann darf man allenfalls vom Magnetisierungsstrom sprechen. Ist aber auch nicht optimal, da der Mag. Strom eigentlich keine verursachende Größe, sondern die abgeleitete Größe ist. Bei Speisung mit eingeprägter Spannung ist Ursache für Sättigung ist immer eine zu großer Flußhub, d. h. eine zu große Spannungszeitfläche. Sind beide Halbwellen zu groß, kommt es zu einer symmetr. Sättigung, ist eine größer als die andere zur unsymmetrischen (z. B. bei Einschaltvorgängen; oder aber auch bei unsymmetrischen Lastströmen, hier aber nur indirekt über die damit verbundenen unsymmetrischen Spannungsabfälle an der Primärwicklung). Beide Effekte haben aber dann wieder zur Folge, daß die Induktivität des Kernes nicht als konstant betrachtet werden darf. Dies ist auch einer der Gründe, warum man bei ferromagnetischen Kernen ohne Luftspalt vom Begriff Induktivität am besten die Finger läßt. Also Emeko bitte nicht ändern, allenfalls das mit dem Primärstrom korrigieren.MfG--Elmil 22:37, 30. Sep. 2010 (CEST)

Darf ich vorschlagen, Differenz von Primärstrom und auf die Primärseite umgerechneten Sekundärstrom zu schreiben? Dann hätten wir immer noch den Zusammenhang von H und I, der Magnetisierungsstrom wäre nicht explizit genannt und der Satz wirklich korrekt. -- Janka 02:41, 1. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Janka, warum so kryptisch und dann doch auch nichts sagend? Gilt denn Spannungszeitfläche hier immer noch als Unwort? Es ist nun mal der einzig relevante Begriff, in dem sich Spannung, Kurvenform und Frequenz wiederfinden und dem direkt der Fluß(hub) zugeordnet werden kann und muß. Exakter, treffender und auch bequemer geht´s nicht. MfG--Elmil 11:49, 1. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Janka, noch einige Gedanken zu Deinem Beitrag oben:

1. Sättigung muß immer der Induktion (B), d. h. der Flußdichte zugeordnet werden. Auch vom Begrifflichen her. Induktion ist schließlich die Größe, die in eine Begrenzung geht, nicht die Feldstärke H. Bei H tritt ja des Gegenteil auf, H eskaliert bei diesem Effekt. Natürlich kann man für ein gegebenes Material Sättigung auch über H beschreiben, weil hier B und H über die Werkstoffeigenschaften fest verknüpft sind. Aber: siehe oben.

2. Für eine gegebene Anordnung ist es unerheblich, ob man B, phi oder psi über H aufträgt, weil die Größen B, phi und psi nur über die Faktoren N (Windungszahl) und Kernquerschnitt miteinander verknüpft sind. Wenn man, was bei solchen Betrachtungen sehr zweckmäßig ist, alles auf 1 Windung bezieht, ist phi und psi schon mal gleich. Aber maßgebender Kennwert für die Sättigung ist immer das B, die Induktion (z. B. 1,7 Tesla für Trafoblech best. Qualität).

3. Auch wenn es natürlich richtig ist, daß die Spannungszeitfläche nur eine Flußänderung (Flußhub) definiert und man demnach ohne Kenntnis des Ausgangszustandes noch nichts über den Endwert sagen kann, die praktische Bedeutung dieses Problems ist weit geringer als geglaubt wird. Bei z. B. einem Trafo ist der Ausgangspunkt des Flusses immer das, was die vorhergehende Halbperiode hinterlassen hat. Für den eingeschwungenen Zustand fängt mit jeder Halbperiode der Flußhub immer am Umkehrpunkt an. Die Umkehrpunkte stellen sich dabei so ein, daß die auf- u. abmagnetisierenden Spannungszeitflächen immer exakt gleich sind. Bei symmetrischer Wechslspannung (Normalfall) liegen demnach die Umkehrpunkte symmetrisch, zum Schleifennullpunkt, der "mittlere Fluß" ist immer 0. Der Flußhub ergibt sich aus der Spannungszeitfläche. Bei einer unsymmetrischen Speisespannung, wodurch auch immer, wandert dieser "mittlere Fluß" aus dem Schleifennullpunkt heraus und zwar in die Richtung, in die die größere Halbwelle magnetisiert. In jeder Periode um den Differenzbetrag der beiden Sp.Zeitfl. (Halbwellen), weil auf und ab anscheinend nicht mehr gleich sind. Die Umkehrpunkte liegen jetzt nicht mehr symmetrisch, sondern einer wandert Richtung Sättigung, der andere Richtung Schleifen-Nullpunkt. Die Folge davon ist aber auch, daß die zugehörigen Magnetisierungsstromhalbwellen dadurch unsymmetrisch werden, auf der Sättigunsseite wird der Strom größer, auf der Gegenseite kleiner. Durch diese Unsymmetrie schwächt sein Spannungsabfall an der Primärwicklung die zu große Spannungszeitfläche mehr als die zu kleine. Der "mittlere Fluß" wandert nun genau so lange aus dem Nullpunkt der Schleife, bis beide für die Magnetisierung wirksamen Spannungszeitflächen wieder gleich sind. Bei großer Unsymmetrie kann das zu starken Stromverzerrungen führen. Ein Primärspannungsabfall ist unerläßlich dafür, daß es überhaupt zu einem stabilen eingeschwungenen Zustand kommt. Ein Trafo mit einer supraleitenden Primärwicklung könnte so gar nicht oder nur sehr eingeschränkt funktionieren.

Was ich zeigen wollte ist, daß der Umgang mit Spannungszeitflächen keinen Beschränkungen unterliegt, weil "man die Anfangsbedingungen nicht kennt", sondern im Gegenteil die sicher notwendige Einbeziehugen der Anfangsbedingungen es erlauben sehr komplexe Vorgänge z. B. in einem Trafo, sauber zu analysieren. Oder hast Du eine Idee, wie man das alles ohne dieses Unwort erklären könnte? Mit freundlichen Grüßen--Elmil 14:20, 1. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Elmil, danke, besser kann man es kaum erklären. Aber dann ist es doch so wie ich sagte, also doch der Strom die Wirkung der Sättigung ist und nicht umgekehrt, wie es jetzt im von mir kritisierten Satz steht. Grüße, --Emeko 12:31, 2. Okt. 2010 (CEST)

Ich habe nichts gegen die Spannungszeitflächen, ich denke nur, dass man in dem speziellen obigen Fall damit mehr Verwirrung stiftet als Aufklärung. Wir wollen hier keine Universaltheorie des Trafos entwickeln, sondern die Leser da abholen, wo sie gedanklich sind. Und dann kann man Schritt für Schritt in Richtung der Spannungszeitflächen gehen.

Der obige Text ließe sich auch in die Gegenrichtung umdrehen, um Ursache und Wirkung beim Trafo Rechnung zu tragen. Nur muss man das dem Leser klarmachen. Der Leser weiß vom Elektromagnetismus: "Ich stopfe Strom rein und bekomme Feldstärke". Bei Trafo sieht er aber: "Ich habe ein gegebenes, nicht sofort verständliches ESB und stopfe Spannung rein". Der Strom ist keine vorgebenene Größe mehr. Bei diesem Gedankensprung muss man dem Leser helfen. Das ist eine Frage der Didaktik, keine der Wahrheit.

Also z.B.: "Wenn die Flussdichte so groß wird, dass die Sättigung des Materials eintritt, steigt die magnetische Feldstärke sehr steil an". Soweit verständlich. Nun muss aber folgendes kommen "Dadurch steigt der Primärstrom sehr stark an." Das ist schon schwerer verständlich, denn der Leser wird sich fragen "Wieso? Wo soll der denn herkommen". Und genau da müsste man sagen: "Das hängt damit zusammen, dass das L der Hauptinduktivität kleiner wird und damit auch der Wechselstrom-Widerstand im Querzweig des ESB." -- Janka 17:20, 1. Okt. 2010 (CEST)

@Elmil: Die Bücher, die ich benutzt habe (Bastian und Ris), kommen ohne den Begriff "Spannungszeitfläche" aus und erklären zum Transformator schon mehr, als derzeit im Artikel steht. --Zipferlak 17:28, 1. Okt. 2010 (CEST)

Das sehe ich auch so. Den Leser da abholen, wo er ist, aber dann nicht in eine Sackgasse schicken. Das ist eine Frage der Didaktik. Die beste ist aber immer die, die sich an der richtigen Kausalkette orientiert. Und das geht beim Trafo eben so: Spannung(szeitfläche) zu groß...Flußdichte zu groß.....Sättigung. Von da ab ist es dann Geschmackssache, ob man sagt: Sättigung...Feldstärke H zu groß....Strom zu groß ODER Felddstärke H zu groß... B/H zu klein... L zu klein... Strom zu groß. In beiden Fällen ist der Strom das Ergebnis und nicht die Ursache. Im Artikel steht aber: ..."Sättigung ..hängt vom Strom ab" und das sieht dann so aus als wäre der Strom die Ursache. Damit ist es vielleicht Oma tauglich, aber eben unsauber und irreführend für alle, die etwas weiter denken wollen. Klar, wir wollen hier kein Fachbuch schreiben, aber die Denkstrukturen sollten stimmig sein.

@Zipferlak: Solche Bücher kenn ich auch. Die bleiben Dir aber Erklärungen, wie ich sie oben mal beispielhaft durchgespielt habe, schuldig. Oder versuchs doch mal ohne Zuziehung von Spannungszeitflächen zu Erklärungen zu kommen wie z. B. was macht ein Trafo bei einem Einweggleichrichter am Ausgang? Kann ein Trafo Gleichstrom übertragen? Keine Scherzfrage! Ich habe noch nie verstanden, warum offensichtlich v. a. die Physiker mit diesem Begriff so ein Problem haben. Daß der Magnetfluß von der Spannung abhängt, sagt ja schon die "Trafohauptgleichung". Soweit ist es ja unbestritten. Nun ist es aber nicht genau die Spannung, sondern eben das Spannungszeitintegral und das ist alles. Aber lassen wir es gut sein. Ich für mich weiß, wie´s geht, mein Ehrgeiz es anderen zu vermitteln, hält sich da in Grenzen. Mit freundlichen Grüßen--Elmil 19:37, 1. Okt. 2010 (CEST)

Schreib doch mal ein Buch, das können wir dann zitieren, wenn es zum Standardwerk geworden ist. --Zipferlak 19:43, 1. Okt. 2010 (CEST)

(Nach BK mit Zipferlak -- und quasi die Langfassung seines Einwands)

Elmil, wenn Du bessere Lehrbücher schreiben kannst als die existierenden Standardwerke, dann bist Du eventuell für die Arbeit hier am Enzyklopädieartikel überqualifiziert. Dieser soll nämlich nur die übliche Darstellung zusammenfassen. Eine von der Üblichen abweichende -- und ihr überlegene -- Darstellung, solltest Du unabhängig von einem Artikel hier publizieren. Mit WikiBooks, Google Knol, anderen Möglichkeiten Online-Bücher zu publizieren und Book-on-Demand gibt es dafür ein weites Spektrum von Möglichkeiten.

Das heißt natürlich nicht, dass man beim Arbeiten an einem Wikipedia-Artikel das Denken ausschalten muss -- nur die Originalität! Also mit Augenmaß abwägen, dass man hier nicht versucht schlauer zu sein als die Lehrbücher und trotzdem dem Leser maximal hilft.

--Pjacobi 19:51, 1. Okt. 2010 (CEST)

Aua, den Physikern auf die Füße getreten, das muß natürlich Folgen haben. Ich hab´s verstanden. Aber geht doch einfach mal auf die Sache ein, da findet sich schneller ein Konsens als bei so billiger Polemik.--Elmil 20:04, 1. Okt. 2010 (CEST)

Kann ich leider nicht, weil ich zu doof bin, zu verstehen, was Du sagen willst. Ich kann nur aus Fachbüchern abschreiben. --Zipferlak 20:07, 1. Okt. 2010 (CEST)

Da kann ich Dir jetzt gerade gar nicht widersprechen, habe dem aber auch nichts hinzuzufügen. --Elmil 09:53, 3. Okt. 2010 (CEST)

Und ich stelle hier jetzt klar, dass ich E-Ing bin und nicht Physiker und mich dieser Angriff daher in keinster Weise trifft. Pjacobi hat recht, du solltest ein Fachbuch schreiben. Ich habe auch welche, die mit Spannungszeitflächen hantieren, z.B. "Elektrische Antriebe" von Schröder. Dort ist es auch originär sinnvoll, weil ständig Spannungs- und Stromverläufe von Umrichtern einander gegenübergestellt werden. Trotzdem ist dieses Buch definitiv nicht OMA-tauglich und wird es auch nie werden. -- Janka 20:56, 1. Okt. 2010 (CEST)

Hallo an alle, tut mir leid, was ich da wieder vom Zaun gebrochen habe. Ihr seht es selbst, wenn man an einer Stelle etwas verbessert, kommt der ganze Theorie-Turm, dass der Strom die Ursache der Eisensättigung ist, ins Wanken. Aber Elmil hat trotzdem auf der ganzen Linie Recht mit den Spannungszeitflächen, nur ich sehe ein, es hat hier keinen Platz im WP. Die Zeit ist hier im WP noch nicht reif dafür. Elmil und MichaelLenz kann ich auch nur bitten ein Buch zu schreiben. Wenn er meine Praxiserfahrung, meine vielen Messergebnisse brauchen kann, stelle ich sie gerne zur Verfügung. Grüße, --Emeko 12:31, 2. Okt. 2010 (CEST)

Sättigung

Datei:Trafokern Umlauf.svg

Umlauf um den Kern

weiche Hysteresekurve

harte Hysteresekurve

Emeko hat recht - die Aussage "die Sättigungseffekte des Kerns führen dazu, dass die Induktivität der Primärwicklungen nicht konstant ist, sondern vom Primärstrom abhängt" ist wirklich nicht ganz in Ordnung. Inhaltlich problematisch ist der Nachsatz "sondern vom Primärstrom abhängt". Dieser Nachsatz sollte entfernt werden.

Begründung

In Wirklichkeit hängt der Zustand im Kern nicht nur vom Primärstrom ab, sondern von allen Strömen, die den Kern umschlingen. Denn das H-Feld im Kern ergibt sich unmittelbar aus dem Durchflutungssatz. Wählen wir als Integrationsweg einen geschlossenen Umlauf entlang des Kerns wie im nebenstehenden Bild gezeigt, so stehen auf der rechten Seite alle Ströme, die durch die von der roten Linie aufgespannte Fläche hindurchtreten, nicht nur der Primärstrom, und es gilt:

$\oint Hds=\sum I=N_{1}\cdot I_{p}+N_{2}\cdot I_{s}$

(Ende der Begründung)

(Ich habe in der Formel die Verschiebeströme weggelassen, da sie in der Regel um Größenordnungen kleiner sind als die Leiterströme. Man kann sie auch mit reinschreiben, das erschwert allerdings den Gedankengang unnötig. Die Vorzeichen und Pfeile sind richtig gewählt, es gilt dabei, daß I_s negativ ist, wenn I_p positiv ist.)

Beispiel und Literaturverweis

Wenn wir als Gedankenexperiment den Transformator sekundärseitig kurzschließen, so sehen wir, weshalb die Aussage mit dem Primärstrom alleine nicht haltbar ist. Der Strom der Sekundärseite windet sich nämlich in der entgegesetzten Richtung um den Kern wie der Primärstrom und kompensiert so das H-Feld im Kern nach Kräften. Im Kurzschluß kommen wir der idealtypischen Bedingung H=0 also am nächsten. Es ist daher sehr schwer, einen kurzgeschlossenen Transformator in die Sättigung zu treiben. Einfach ist das hingegen im Leerlauf, da der Sekundärstrom dann der Kernmagnetisierung nicht entgegenwirken kann. In den Hysteresekurven finden wir den Fall für den sekundärseitige Kurzschluß folglich ganz in der Nähe der Stelle H=0.

Das folgende Buchzitat erläuetert die Zusammenhänge mit den Worten:

Die Frage, ob ein Transformator in Sättigung kommt, entscheidet daher allein die Höhe der anliegenden Primärspannung, nicht sein Belastungszustand. Zeigt ein Transformator im Leerlauf keine merklichen Sättigungserscheinungen, so zeigt er sie auch sonst nicht; schon gar nicht im Kurzschluß.

Weshalb hängt die Sättigung von der Spannungszeitfläche ab?

Der Grund, weshalb man bevorzugt die Eingangsspannung dazu nimmt, um über die Sättigung Auskunft zu erhalten ist die Tatsache, daß das Induktionsgesetz die Eingangsspannung in Bezug zum B-Feld im Kern setzt. Anders als bei den Strömen, wo wir das H-Feld betrachtet haben, schauen wir jetzt also nach dem B-Feld. Der Clou dabei ist, daß der Zusammenhang zwischen Eingangsspannung und B-Feld weitestgehend materialunabhängig und sättigungsunabhängig ist.

Besser als die Eingangsspannung wäre nur noch eine Spannung an einer stromlosen Meßwicklung geeignet. Wegen I=0 in der Meßwicklung (d. h. keine ohmschen Spannungsabfälle) sind die Induktionsspannung und die Klemmenspannung in diesem Fall in ganz hervorragender Näherung gleich und nicht nur in sehr guter Näherung wie beim Betrachten der Eingangsspannung.

Der einzige Nachteil bei der Methode mit der Spannungszeitfläche besteht darin, daß eine eventuelle Vormagnetisierung nicht in die Betrachtung eingeht. (Grund: Differentiation im Induktionsgesetz, d. h. unbekannter Anfangswert bei der DGL). In der Praxis ist das jedoch nur bei künstlichen Bedingungen (gleichstromgespeiste Zusatzspule, wie schon vorher im Thread diskutiert) von Relevanz. Denn wie im Abschnitt Verhalten bei Netzstörungen und beim Einschalten im Transformator-Artikel in knappen Worten beschrieben ist, löst sich eine eventuelle Vormagnetisierung des Kerns in kürzester Zeit z. B. aufgrund der Spannungsabfälle an den Wicklungswiderständen von alleine auf.

Fazit: Wenn man die Sättigung sauber beschreiben will, ist die Spannungszeitfläche das mit Abstand am besten geeignete Beschreibungsmittel. Mit Strömen kann man die Sättigung natürlich auch erklären. Aber dann muß man einige Klimmzüge veranstalten und das genaue Materialverhalten kennen. Denn der Zusammenhang elektrische Ströme --> B-Feld im Kern ist anders als der Zusammenhang elektrische Spannung --> B-Feld im Kern materialabhängig! Wenn man nur den Transformatorartikel in Ordnung bringen will, so genügt es, wenn man Nachsatz "sondern vom Primärstrom abhängt" ersatzlos streicht.

Freundliche Grüße, --Michael Lenz 00:04, 6. Okt. 2010 (CEST)

So ist es. Danke. MfG--Elmil 11:15, 6. Okt. 2010 (CEST)

Hallo zusammen, Der Satz von ML: "Der Clou dabei ist, daß der Zusammenhang zwischen Eingangsspannung und B-Feld weitestgehend materialunabhängig und sättigungsunabhängig ist." ist ergänzungsbedürftig. Er sollte nach meiner Meinung heißen: Der Clou dabei ist, daß der Zusammenhang zwischen Eingangsspannung und B-Feld weitestgehend materialunabhängig ist solange sich das B innerhalb des senkrechten Teiles der Hysteresekurve befindet. Wird das B durch die Spannung und die einwirkende Zeit weiter entlang der geneigten Teile der Hysteresekurve zum Ende hin getrieben, so ist die Zunahme von B im Eisen immer weniger proportional der treibenden Spannungszeitfläche und hört bei der Sättigung vollkommen auf weiter anzusteigen. Beim Verlassen des senkrechten Teiles der Hysteresekurve nimmt der Magnetisierungsstrom immer mehr zu bis er in den großen Sättigungsstrom übergeht. Ich bin wie von mir schon gesagt auch dafür, die Falschaussage, daß die Induktivität vom Strom abhängt, zu streichen. Der Strom ist nur die Antwort des Trafos, die anzeigt dass die Induktivität kleiner wird, aber nicht die Ursache. Freundliche Grüße, --Emeko 19:05, 6. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Emeko, wenn wir ideal leitfähige Wickeldrähte voraussetzen und Streufelder vernachlässigen, sind B-Feldänderung und Eingangsspannung auch im horizontalen Bereich der Hysteresekurve zueinander proportional. -- Michael Lenz 20:20, 6. Okt. 2010 (CEST)

HALLO ml, das B ist die Flussdichte und die nimmt bei Sättigung nicht weiter zu. Einverstanden? Und bei einem vorgegebenen Querschnitt nimmt dann der Magnet-Fluss auch nicht mehr zu, auch wenn man die Spannungszeitfläche weiter erhöht indem man die Spannung, in dem Fall am besten eine DC Spannung, weiter anliegen lässt. Oder meinst du mit B-Feld etwas anderes? Oder meinst du, dass der Magnetfluss dann in der Luft weiter zunimmt? Dann haben wir aber ein anderes B, was viel tiefer liegt als das im Eisen, weil das Myr in der Luft = 1 ist und nicht = 5000 wie im Eisen.--Emeko 08:42, 7. Okt. 2010 (CEST)

Die Flußdichte kann auch bei "Sättigung" weiter ansteigen. Wie Elmil schon erläutert hat, liegt dann ungefähr µ_r=1 vor. Für µ_r=1 ändert sich wahrscheinlich der Feldverlauf auch noch deutlich. Im Prinzip ist der Trafo ja dann so etwas wie zwei gekoppelte Luftspulen. -- Michael Lenz 17:58, 7. Okt. 2010 (CEST)

Bei elektromagnetischen Phänomenen kann man eigentlich nicht von einer Ursache-Wirkung-Beziehung sprechen. Magnetfeld, elektrisches Feld, Strom und Spannung sind alles verschiedene Koordinaten des gleichen physikalischen Phänomens. Sie sind im Grunde nur zwei Bilder des physikalischen Prozesses, die aus verschiedenen Blickwinkeln heraus betrachtet werden. Der Ursache-Wirkung-Mechanismus kommt erst rein, wenn wir ganz definiert die eine oder andere Größe vorgeben - beispielsweise, indem wir einen Trafo mit einer Spannungsquelle ansteuern. Dann tun wir so, als sei das eine "Ursache". In Wirklichkeit haben wir aber trotzdem immer alle Größen gleichzeitig vorgegeben. -- Michael Lenz 20:26, 6. Okt. 2010 (CEST)

Hallo ml, was willst du den nun damit sagen? Ich finde: Die Spannungszeitfläche ist die Variable die wir beeinflussen und alle anderen Größen sind durch Material und Bauform und Frequenz und physikalische Konstanten vorgegeben. --Emeko 08:42, 7. Okt. 2010 (CEST)

Ein wenig plakativ gesagt will ich damit ausdrücken, daß die Flußänderung und die Umlaufspannung nicht zwei verschiedene Dinge sind, sondern ein und dasselbe. -- Michael Lenz 01:48, 9. Okt. 2010 (CEST)

Siehe mein Beitrag unten mit dem Trafobeispiel, gilt das aber nur für den idealen Trafo. Das sollte dann auch so im Artikel geschrieben werden. Grüße, --Emeko 10:14, 9. Okt. 2010 (CEST)

Nein, der Zusammenhang gilt für jeden Trafo. Beachte, daß ich ausdrücklich über die Umlaufspannung und nicht über die eingespeiste Klemmenspannung spreche. Soviel Genauigkeit in der Formulierung muß sein, gerade wenn es um parasitäre Einflüsse geht. -- Michael Lenz 16:50, 9. Okt. 2010 (CEST)

Die Umlaufspannung ist die welche zusammen mit der Zeit die Spannungszeitfläche bildet? Ich gebe zu der Begriff ist mir nicht geläufig gewesen. Wenn dem aber so ist, dann bleibt in meinem Beispiel schon jenseits vom 1500A Sättigungs-Strom nichts mehr Übrig von der Klemmenspannung um die Umlaufspannung zu bilden und dann kann auch die LUFT nicht weiter aufmagnetisiert werden. Das Wort parasitäre Einflüsse scheint mir hier nicht angebracht, weil es im Allgemeinen als unbedeutsamer Effekt verstanden wird. In diesem Fall jenseits der Sättigung im Eisen ist das aber der Haupteffekt mit der Strombegrenzung durch den Spulenwiderstand.Grüße, --Emeko 17:56, 9. Okt. 2010 (CEST)

Die Umlaufspannung ist die Summe der Spannungen einmal im Kreis herum, d. h. die linke Seite des Induktionsgesetzes $\oint {\vec {E}}d{\vec {s}}=-N{{d\Phi } \over {dt}}$. Ich glaube, das ist schon das, was Du unter Spannungszeitfläche verstehst. (Ich bin mir nie sicher, ob Du mit "Spannungszeitfläche" das Zeitintegral über die Klemmenspannung oder über die Umlaufspannung meinst; aus dem Wort alleine geht das ja nicht hervor.)

Jetzt verstehe ich aber, was Du mit der Sättigung willst. Du betrachtest die Kernsättigung, die aufgrund des ohmschen Spannungabfalls irgendwann eintritt - also eigentlich sowas wie eine elektrische Sättigung. Aus der Hüfte geschossen bin ich mir gar nicht 100%ig sicher, ob die Hysteresekurve dadurch wirklich waagerecht wird. -- Michael Lenz 20:30, 9. Okt. 2010 (CEST)

Hallo ML, ich meine mit Spannungszeitfläche die an den Klemmen angelegte Spannung mal deren EInwirkungszeit. Wenn alle Kristallzonen im Kern ausgerichtet sind ist er gesättigt, das ist so bei ca. 2 Tesla der Fall. Dann steigt der Strom stark an und verursacht am Ri der Prim. Wicklg. einen dem Strom proport. Spannungsabfall, weshalb für die innere Spannungszeitfläche die den Fluss erhöhen kann immer weniger an Betrag übrig bleibt. Aber dein Satz oben ist verkehrt herum begründet. Die Sättigung im Kern tritt nicht durch den ohmschen Spannungsabfall ein, sondern durch die Ausrichtung aller Weissschen Bezirke. Dann ist der induktive Widerstand weg und es entsteht der ohmsche Spannungsabfall, weil in Luft eben pro Tesla 8000 Ampere pro cm notig sind, was bei 300 Windungen der SPule und 60 cm Feldlinienlänge dann 1600 A pro Tesla ergibt. Das geht natürlich fliessend ineinander über. Die Hystereskurve wird also deshalb waagerecht weil ab der Sättigung im Eisen nun ein ganz anderer Feldstärke Massstab gilt. Das wäre auch bei einem Supraleitenden Trafo mit Eisenkern der Fall, also ohne ohmsche Abfälle im Wickel. (Im senkrechten Teil der Hyst. Kurve sind bis 1,2 Tesla nur ca. 1 mA pro cm Feldstärke nötig bei dem 1kVA Ringkerntrafo zum Flussaufbau. Also ein Riesenunterschied im Massstab gegenüber Luft.) Der Kern sättigt also überhaupt nicht wegen den ohmschen Abfällen. Du siehst, in praktischen Dingen bin ich vielleicht doch nicht so bastelmässig blöd wie ich von anderen Diskussionsteilnehmern hingestellt wurde in der Vergangenheit. Meine Thesen vertrete ich aufgrund von beobachteten Messergebnissen. Grüße, --Emeko 11:30, 11. Okt. 2010 (CEST)

Ja, Du hast recht. Die Kernsättigung ist nicht elektrisch bedingt. Ich dachte an die Stromsättigung. -- Michael Lenz 16:53, 13. Okt. 2010 (CEST)

Danke, dafür. Was hältst du von meinen anderen Aussagen oben? Andere Frage: WDWD stellt in der Diskussion der Induktion fest, dass Phi der Fluss pro Windung ist und Psi der Fluss der von der gesamten Spule erzeugt ist. In meiner Formelsammlung steht: Phi = I * N / Rm. Also ist Phi der Pluss der ganzen Spule. Psi ist doch das Zeichen für etwas ganz anderes? MfG, --Emeko 17:43, 13. Okt. 2010 (CEST)

Ist die Verwirrung über Phi oder Psi als Bezeichnung für den gesamten Magnetfluss einer Spule schuld an unserer Verwirrung?--Emeko 17:54, 13. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Emeko, die Formulierung von ML ist astrein und bedarf keiner Korrektur. Dein Problem besteht darin, daß Du von Sättigung eine falsche Vorstellung hast. Sättigung gibt es nur im Eisen, richtig, das bedeutet aber auch, daß die Induktion in Luft immer noch weiter zunehmen kann und ein vollständig gesättigter Eisenkern (den es auch nur idealer Weise gibt) verhält sich eben dann wie Luft. Das heißt, daß B bei Sättigung im B/H- Diagramm nicht in eine horzontalen Graphen übergeht, wie man das Deinen Worten entnehmen kann, sondern immer noch eine Reststeigung beibehält, die dem µ von Luft entspricht. Der Übergang ist dabei stetig. B nimmt demnach grundsätzlich so lange zu, solange eine aufmagnetisierende Spannungszeitfläche anliegt. Begrenzend wirkt demnach nie die Sättigung, sondern der Umstand, daß im Sättigungsbereich die zur Flußführung erforderliche H-Feldstärke zunimmt und damit der Strom. Das hat zur Folge, daß wegen des mit diesem Strom verbundenen ohmschen Spannungabfalls in der Erregerspule genau dann, wenn dieses IxR gleich ist dem Augenblickswert der speisenden Spannung, die aufmagnetisierende Spannung zwangsläufig 0 wird, ergo die Spannungszeitfläche nicht mehr zunimmt und damit auch nicht mehr das B. Dies ist ein Vorgang, der sich (mit oder ohne Sättigung) regelmäßig so abspielt, wenn man z. B. eine Relaisspule an eine Gleichspannung legt. D. h. die Aufmagnetisierung geht solange, bis IxR=U. Bei einem Trafo an einer Wechselspannung ist es nicht anders. MfG--Elmil 11:09, 7. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Elmil, das hatte ich ja schon angedeutet, dass dann ab der Sättigung die Magnetflussdichte in Luft maßgebend ist. Nur beim Trafo sollte sich die Diskussion auf die Verhälnisse im Eisenkern beziehen und nicht den Sonderfall wenn das Eisen nicht mehr wirkt. Nun, mal ehrlich, wenn ein Trafo im Stationären Fall so betrieben wird, dass er ständig in Sättigung geht am Ende jeder Spannungshalbwelle dann hat man etwas falsch gemacht. Beim Einschalten im schlechtesten Fall tritt genau der Fall auf den du oben so schön beschreibst, nur gemessen am Anstieg des B in der Hystereskurve im Normalbetrieb und bis zur Sättigung im Eisen, ist der weitere Anstieg von B sehr sehr klein, weshalb ich waagerecht sagte, fast waagerecht währe richtig, und der Ort wo du das B findest ist bei der nötigen Feldstärke, gemessen an der Hystereskurve von 10 cm Breite auf dem Papier für das Eisen, dann mehr als 20 m weit entfernt. Also ist die Formulierung nicht astrein von ML, denn der Leser muß darauf hingewiesen werden, dass ab Sättigung im Eisen jetzt ganz andere Massstäbe gelten, weil das Eisen nicht mehr vorhanden ist für die Berechnung der Ströme in diesem Betriebspunkt. Ich sage immer die Induktivität des Trafos ist dann fast gleich null und nur noch die Drahtwiderstände begrenzen den Strom. Aber alles in allem sind wir drei doch ganz nah beisammen. Es währe schön wenn alle Mitdiskutanten soweit währen. Schwierig wird es für den Laien immer dann, wenn der Erklärende alle Sonder und Extremfälle mit beschreibt. MfG, --Emeko 16:26, 7. Okt. 2010 (CEST)

Ich habe doch nicht behauptet, daß man einen Trafo so betreiben soll, ich wollte nur klarstellen, was wirklich passiert, wenn man ihn so betreibt, z. B. beim Einschalten, Dein Steckenpferd. Der Satz von Dir vom Text oben:

"Wird das B durch die Spannung und die einwirkende Zeit weiter entlang der geneigten Teile der Hysteresekurve zum Ende hin getrieben, so ist die Zunahme von B im Eisen immer weniger proportional der treibenden Spannungszeitfläche und hört bei der Sättigung vollkommen auf weiter anzusteigen."

zeigt Dein Unverständnis für das, was wirklich vor sich geht. Das B im Eisen bleibt nicht beim Sättigunswert stehen und drum herum gehts weiter. Im Eisen steigt B genau so weiter, es verhält sich eben zunehmend wie Luft. Solange Spannungszeitfläche anliegt oder einwirkt, steigt der Fluß und bei konstantem Querschnitt damit B immer an. Spannungszeitfläche ist immer identisch mit Flußhub, ohne wenn und aber. MfG --Elmil 18:07, 7. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Elmil und ML, Mein Satz oben," Wird das B durch die Spannung und die einwirkende Zeit weiter entlang der geneigten Teile der Hysteresekurve zum Ende hin getrieben", bezieht sich auf die treibende Spannung am Eingang eines realen Trafos. Natürlich wirkt die zunehmende Spannungszeitfläche nach der Eisensättigung theoretisch weiter, nur bleibt von der die Induktion treibenden Spannung beim realen Trafo nichts übrig, siehe folgendes Beispiel: Ein Ringkerntrafo von 1kVA, hat einen Magnetisierungsstrom von ca. 0,05A, wobei 1,4 Tesla im Kern am Ende jeder Nenn-Spannungshalbwelle erreicht werden. Geht nun der Kern bei ca. 1,9 tesla vollkommen in Sättigung mit dem Strom von ca. 1500A und die Induktion soll nun weiter erhöht werden, weil die Spannung von einer 300V DC Quelle kommt, die 1000.000 A abgeben kann, gilt folgende Rechnung dafür, dass das B ab den ca. 1,9 Tesla weitererhöht wird: Dann ist für die Induktion von 2 Tesla in Luft ein Strom von ca. 16000 A / cm nötig. Das sind dann bei einer Feldlinienlänge von ca. 60cm dann 960000 A. Leider hat aber der Primärwickeldraht einen Widerstand von ca. 0,2 Ohm. Also ist bei 1500 A Strom keine Sannung mehr übrig die Induktion weiter zu erhöhen, weil die Spannung dann komplett am R abfällt. Also bleibt sie bei den 1,9 Tesla stehen. Genau das passiert beim EInschalten, meinem Steckenpferd, bei dem ich den Trafo verstehen gelernt habe. Ich lerne gerne noch mehr dazu und warte auf den überzeugenden Beweis von Euch, dass ich falsch liege. Allerdings sei zur Ehre des ML gesagt, dass er bei der Diskussion, siehe oben, einen Idealen Trafo voraussetzt, aber der hat sowieso kein Eisen, weil es dort nur stören würde und ähnelt den supraleitenden Spulen die in den Kernspin Anlagen verwendet werden. Ich bleibe aber beim realen Trafo. Bleibt doch bitte auf dem Teppich und erklärt dem Laien keine Luftschlösser. MfG, --Emeko 11:30, 8. Okt. 2010 (CEST)

Aber Emeko, was soll denn das wieder? Spar Dir doch Deine 960000 A-Story. Ich hab Dir doch genau erklärt wie, warum und wieso so ein Aufmagnetisierungsvorgang im Sättigungsbereich sein natürliches Ende findet. Das hast wieder nicht gelesen oder nicht verstanden. Du gehst auch gar nicht darauf ein, was übrigens eine Unsitte bei vielen Diskussionen hier in Wiki ist. Da bist Du nicht allein. Das macht die Diskussionen auch mit Dir sehr anstrengend und auch unerfreulich. Man hat immer das Gefühl, was man argumentiert, verschwindet in einem schwarzen Loch. Da frägt man sich dann schon, ob man seine Zeit nicht besser verbringen kann. MfG --Elmil 16:04, 8. Okt. 2010 (CEST)

Aber Elmil, natürlich gehe ich sehr ganau darauf ein, was du oben schriebst, sogar mit einem nachrechenbaren Beispiel. Wenn du glaubst ich verstehe deine Argumente nicht so irrst du. Mir geht es gerade genauso, dass ich denke meine Argumente verschwinden in einem schwarzen Loch. Ich sage ja wie du, dass ab den 2 Tesla das Eisen wie Luft zu behandeln ist und dabei fliesst dann eben schon der Strom von ca. 1500A, das ist der vom Einschaltfall bei dem Beispieltrafo, siehe oben und da bleibt eben für die Aufmagnetisierung der Luft nichts mehr übrig an Spannung. Damit die Luft mehr als 2 Tesla Induktion bekommt braucht es eben bei dem gegebenen Trafokern mit 60cm Feldlinienlänge die 960000 A. (Korrektur: Sorry hier fehlen noch die Windungen. H= I*N / l . Will sagen, bei ca. 300 Windungen dieses Beispieltrafos primär, sind das dann nur 3200A Strom für die 2 Tesla in Luft. -Es sind 960000 Amperwindungen.- Aber deshalb gilt das von mir gesagte trotzdem, es kann wegen dem Ohmschen Widerstand der Wicklung gar nicht so viel Strom fliessen.)Ich schreibe das nur damit du siehst wie unrealistisch es ist zu sagen: "Nach der Sättigung des Eisens wird die Induktion der Luft erhöht". Bis wohin soll den Bitte die Induktion dann laufen? Wie schon gesagt gilt das nur bei den Supraleiterspulen. Ich sage, der Trafo kann am üblichen Netz sogar gar nicht ganz gesättigt werden und die Luftinduktion nicht höher getrieben werden. Siehe mein korrigiertes Rechenbeispiel mit dem 230V 1kVA Ringkern-Trafo, der 300 Primärwindungen mit 0,2 Ohm, 1,5 Tesla und ca. 60 cm Feldlinienlänge hat,. MfG, --Emeko 17:33, 8. Okt. 2010 (CEST), und Korrigiert, ich denke im persönlichen Gespräch wären wir schneller einig. MfG, --Emeko 10:07, 9. Okt. 2010 (CEST)

P.S. Du kannst natürlich die Spannung auf 1000V erhöhen für den 230V Trafo, dann fliesst der Strom von 3200A für die 2 Tesla in Luft, aber das ist dann kein Trafo mehr sondern ein Elektromagnet für Kurzzeitbetrieb.MfG, --Emeko 10:11, 9. Okt. 2010 (CEST)

Magnetfeld ist nicht Ursache des Transformatorprinzips

Hallo zusammen, der folgende Satz im Artikel gleich zu Anfang: "Der Aufbau des Magnetfeldes im Unterpunkt 1 geschieht ähnlich wie in einem Elektromagneten durch einen Stromfluss in der Primärspule. Der zum Aufbau des magnetischen Feldes benötigte Strom heißt Magnetisierungsstrom. Er ist häufig sehr klein und wird hier vernachlässigt," erklärt nicht die Funktion des Trafos sondern verwirrt nur, auch weil der Laie denken kann: wenn der Strom vernachlässigt wird weshalb funktioniert der Trafo dann doch? Auch funktioniert der Trafo nicht wie ein Elektromagnet. Ohne den Begriff der Spannungszeitfläche einzuführen und deren Wirkung auf den Magnetfluss ist das Funktionsprinzip nicht erklärbar. --Emeko 11:05, 19. Okt. 2010 (CEST)

@Emeko: Du übertreibst es, weil Dein Denken auf Netztransformatoren beschränkt ist. Selbstverständlich können Transformatoren auch in Kreisen betrieben werden, deren Idealisierung als Betrieb an einer Stromquelle zu betrachten ist (Anpassung eines zu messenden Stromes an ein Messinstrument, Benutzung einer Stromzange usw.). Die Beschreibung der kausalen Abfolge beginnt oft mit dem „Anlegen einer Spannung“, kann aber natürlich auch vom eingeschwungenen Zustand ausgehen. Ein Streit darüber, ob Spannung oder Strom zuerst da sind, entspricht dem Problem mit der Henne und dem Ei. Unser Denken betrachtet den Netztransformator in gewisser Weise als ein rückgekoppeltes System nach dem Muster: Wenn der Strom kleiner wäre, dann wäre auch die Änderung des Stromes kleiner, die Änderung des Magnetfeldes wäre kleiner, die induzierte Spannung wäre geringer, wegen der geringeren Gegenspannung wäre dann aber der Strom größer, wir erhalten eine Art Gleichgewicht. Wenn wir dann noch die Nichtlinearität des magnetischen Materials berücksichtigen, die mit dem Grundprinzip des Transformators nicht zwingend zu tun hat (es gibt auch Trafos aus Luftspulen), dann erhalten wir jene Stromspitzen, die der Anlass für die Betrachtung von Spannungszeitflächen sind. Die Verkürzung der kausalen Kette ist sicher für manche Betrachtungen vereinfachend, führt aber zu bedenklichen Schlussfolgerungen wie der obigen, die eben nicht allgemeingültig ist und deshalb leider zu Fehlschlüssen führen kann. -- wefo 11:42, 19. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Wefo, versuchs einfach mal mit den Spannungszeitflächen und du wirst sehen es tut nicht weh und alle deine Fragen finden eine Antwort. Nimm wie Elmil vorschlägt einen Stromwandlertrafo und betreibe ihn bei Leerlauf am Ausgang und bei Last und bei Kurzschluss. Sein verhalten ist nur mit der Spannungszeitfläche erklär und verstehbar. Alles andere sind Irrwege, die leider in der Literatur noch falsch drin stehen. Beweise? Siehe die Messungen auf meiner Benutzer:EMEKO, Spielwiese 2 unter 1.4 oder meiner Homepage. http://de.wikipedia.org/wiki/Benutzer:Emeko/Spielwiese_2. Wenn du das nicht glaubst, kann ich es dir auch live vorführen. Grüße, --Emeko 10:34, 20. Okt. 2010 (CEST)--Emeko 11:20, 20. Okt. 2010 (CEST)

Der Satz hat mich auch schon oft gestört. Der ist eben ein Überbleibsel aus der alten Masche "da fließt ein Strom, der macht ein Magnetfeld und das induziert ....etc." . Das ist offensichtlich aus den Köpfen nicht herauszukriegen. Das Problem ist, daß der Satz nicht ganz falsch ist, nur die Kausalität wird dabei auf den Kopf gestellt. Die Richtung, wie man den Gaul aufzäumt, ist verkehrt. Die Folge ist dann, daß man so z. B. nie einen Stromwandler richtig versteht. Auch der erfährt nämlich seine Magnetisierung, genau wie der Trafo, über die Spannung und zwar in diesem Fall sozusagen hinten herum über die Sekundärspannung (Bürdenspannung). Die Besonderheit dabei ist, daß der dazu natürlich notwendige Magnetisierungsstrom von der Primärseite "abgezweigt" wird und damit für den Meßfehler verantwortlich ist. Nur wer es so betrachtet, versteht auch, warum die Höhe der Bürdenspannung bei einem Wandler (natürlich neben anderen Dimensionierungsgrößen, wie z.B. Kernmaterial) den Meßfehler bestimmt. Und nur so verseht man auch, warum bei einem idealen Wandler (sek. seitig kurzgeschlossen, Sek.-Wicklungswiderstände 0) der Kern gar nicht magnetisiert wird und deshalb auch kein Wandlungsfehler auftritt. Warum? Weil nirgends eine magnetisierende Spannung anliegt und das obwohl doch so viel Strom fließt, auch wenn man es nicht für möglich hält. Trotzdem sollte man das so lassen, in diesem Punkt muß man mit einem abgesenktem Niveau (für das es natürlich viele Quellen gibt) zufrieden sein. Alles andere macht zu viel Wirbel. MfG-- Elmil 16:53, 19. Okt. 2010 (CEST)

Wenn „der Kern gar nicht magnetisiert wird“, dann ist das Material des Kerns unerheblich und kann folglich durch ein Vakuum ersetzt werden? -- wefo 17:44, 19. Okt. 2010 (CEST)

Im Prinzip ja, praktisch scheitert das nur daran, daß IxR eben nie gleich 0 ist (abgesehen von Supraleitung). MfG -- Elmil 18:20, 19. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Elmil, genau das wollte ich auch alles schreiben. Meine vor ca. 1 Jahr durchgeführten Messungen an Ringkerntrafos und Stromwandlertrafos, die aus den von dir genannten Gründen eben auch Ringkerntrafos sind, bestätigen all das von dir oben gesagte. Siehe meine Spielwiese. Gerade beim Stromwandler kann man ultimativ beweisen, dass es nicht der Strom ist der den Wandler betreibt und dann auch sättigt, sondern die Spannungszeitfläche am Ausgang des Wandlers, an der Bürde. Die Stromwandler werden übrigens auch mit Spannungszeitflächen am Ausgang für die Endkontrolle geprüft. Ich denke allerdings man sollte es doch ändern im Satz der uns stört. Oder müssen wir zuerst ein Buch schreiben? Siehe Peter Jakobis Beitrag. Grüße, --Emeko 18:10, 19. Okt. 2010 (CEST)

Sollte sich jemand gefragt haben, wie lange man dieser Diskussion folgt, ohne etwas dazu zu äußern: die Antwort lautet "bis jetzt". Warum betrachtet man den Transformator nicht einfach einmal als ein physikalisches Gebilde, das selbstverständlich den Naturgesetzen folgt und jeder Versuch, das Geschehen zu beschreiben kann nur ein Versuch sein. Es ist schon etwas her, als ich auf eine etwas ungewöhnliche Weise versucht habe, den Transformator zu beschreiben. Aber wer ist schon daran interessiert, ständig gebissen zu werden. Hier hat jeder etwas recht und anstatt aufeinander einzugehen, geht man lieber aufeinander los. Ich will es also nochmal klarzumachen versuchen: Zum einen: ein Transformator ist ein reales Gebilde und damit in seinen Eigenschaften nicht ideal, also an Materialeigenschaften gebunden. Will man davon absehen, muss man einen idealen Transformator nehmen und ideal nicht mit irreal verwechseln. Ein idealer Transformator besteht aus Wicklungen ohne Widerstand, die also unbegrenzt Strom führen kann, zur Not auch unendlich viel. Zudem besteht er aus einem die Wicklungen durchdringenden magnetischen Leiter, der beliebig viel magnetischen Fluss führen kann. Es gibt keine Remanenz, kein Barkhausenrauschen, keine Wirbelströme. Nichts. Oder muss es nicht doch etwas geben? Die Antwort ist: ja. Es gibt einen Magnetischen Widerstand. Der sich aber völlig anders verhält als sein Cousin, der ohmsche Widerstand. Und wenn man das nicht verstanden hat, dann versteht man auch den Transformator nicht. Die Eigenschaft des magnetischen Widerstandes ist nämlich, dass er eine Proportionalität zwischen der magnetischen Spannung ( oder auch Durchflutung genannt) und dem magnetischen Strom ( oder auch magnetischer Fluss ) herstellt. Im Unterschied zum Ohmschen Widerstand ist nun aber die Aufrechterhaltung des Magnetischen Flusses nicht mit einer Energieumsetzung verbunden, sondern lediglich der Auf- und Abbau des Flusses. Vergleicht man die Formeln für die kinetische und die magnetische Energie, so sieht man, dass die Massenträgheit die Eigenschaft der Masse ist, die dafür sorgt, dass zu ihrer Bewegung eine bestimmte, dem Quadrat der Bewegungsgeschwindigkeit proportionale Energiemenge aufgebracht werden muss, die in der (bewegten) Masse reversibel gespeichert ist. Beim magnetischen Fall ist die Sache etwas anders gelagert, je nach Belieben fremder oder komplizierter, indem ein Strom nicht ohne einen geschlossenen Strompfad fließen kann und nun dieser Strompfad in seiner speziellen Form die Funktion der Massenträgheit übernimmt und die Geschwindigkeitsgröße die Stromstärke darstellt. Sowenig wie man eine Masse beschleunigen kann, ohne dass sie eine Trägheit besitzt, sowenig kann man einen Stromkreis ohne Induktivität machen. Nur zur Erläuterung, warum man eine nicht träge Masse nicht beschleunigen kann: Hätte eine Masse die Trägheit 0, würde der Impuls epsilon sie auch unendliche Geschwindigkeit beschleunigen. Dieses Problem ist so gravierend, dass dem Schöpfer nichts anderes eingefallen ist, als dem elektromagnetischen Feld keine Masse zu geben, aber doch die Übertragung eines Impulses zu erlauben, so dass Energie in Form von Photonen von der trägen Materie in das nicht-träge Feld zu übertragen. Ein genialer Schachzug. Der Transformator hat nun aber die Eigenschaft, mit dem Stromfluss durch die primäre Wicklung die Aufwendung einer Energie zu verknüpfen. Und wenn wir Energie nun einmal angenommen in einem Quantum übertragen, dann bedeutet das nicht mehr und nicht weniger, als dass während der Veränderung des Stromes über eine bestimmte Zeit an den Wicklungsenden der Primärspüle genau die Spannung messbar ist, die, multipliziert mit dem aktuellen Stromfluss und integriert über die Zeitdauer der Veränderung, dieses Energiequantum überträgt. Ohne Übertragung von Energie in die Induktivität des Stromkreises gibt es keinen Stromfluss. Die Induktivität ist also nicht eine Größe, die durch die Geometrie einer Spule bestimmt ist, sondern ein Maß für die zum Stromfluss zu investierende Energiemenge. Und das hat nun überhaupt nichts mit der Frage zu tun, ob den ein Transformator Gleichspannung oder Wechselspannung transformiert. Die Begriffe existieren nur bei der Betrachtung der Zeitskala, und nicht im Infinitesimalen. Was passiert nun aber, wenn man einen idealen Transformator sekundärseitig kurzschließt? Es ist eigentlich einfach: man "versucht" in den Transformator Energie einzuspeichern, indem man versucht, eine Spannung anzulegen. Das darf man gerne versuchen, nur wird der Transformator nicht mit einer Spannung antworten, denn er kann seinen Fluss nicht verändern. Würde sich der Fluss verändern, würde sekundär eine Spannung erzeugt und Energie übertragen, ein Kurzschluss kann allerdings keine Energie aufnehmen. Also gibt es primärseitig keine Gegenspannung, und man kann keine Spannung anlegen. Allerdings kann man eine Stromquelle anschalten, und das ist genau das, was die angebliche Spannungsquelle auch leistet: da sie im Transformator einen Widerstand 0 sieht, ist der Strom lediglich durch die inneren Widerstände des Stromkreises bestimmt: wir haben eine nicht ideale Stromquelle vorliegen. Die ganzen Komplikationen kommen also daher, dass man nicht die realen von den idealen Gegenbenheiten separiert. Und es ist schon lange her, als hier behauptet wurde, ein idealer Transformator würde keinen Magnetisierungsstrom haben. Das mag im Lehrbuch richtig sein, weil Lehrbücher eine eigene, abstrakte Welt darstellen. Aber es hat keine Entsprechung in der Wirklichkeit. Viele Grüße, und weiter heftiges Streiten um die Erkenntnis! FellPfleger 22:44, 19. Okt. 2010 (CEST)

Hallo fellpfleger, warum gehst du nicht auf die Diskussion oben ein sondern versuchst es hier mit einer neuen Theorie, die mit den Strömen arbeitet? In deinem idealen Trafo müsste aber auch der magnetische Widerstand gleich Null sein und damit ist deine Theorie nicht mehr stimmig, den gerade den Magnetischen Widerstand willst du benutzen um deine Theorie zu erklären. Zäum doch mal das Pferd von vorne auf, wie Elmil sagt. Die Betrachtung des Trafos und auch jeder Art von Induktivität mit Spannungszeitflächen ist absolut deckungsgleich mit der Physik und sie erklärt exakt alle Ergebnisse der Messungen die ich in den letzten 20 Jahren durchgeführt habe und sie ist ganz einfach zu verstehen, was mein bei deinen Megasätzen nicht behaupten kann. Trotzdem schön mal wieder was von dir zu hören, Grüße,--Emeko 10:17, 20. Okt. 2010 (CEST)

Da werden wir wahrscheinlich Ampèresches Gesetz für die Spannung neu formulieren müssen? -- wefo 11:22, 20. Okt. 2010 (CEST)

Danke für den Hinweis Wefo, nur gehst du wieder von großen Strömen aus. Aber bedenke: Im guten Trafo, einem Ringkern für den Stromwandler wegen der geringsten Fehler und bei niederohmiger Bürde, weshalb das B nur im senkrechten Teil der Hysteresekurve bei nur geringsten Hüben auf und abfährt, entsteht doch gar kein nennenswertes Magnetfeld im Kern. Der Messstrom auf der Primärseite, Windungszahl = 1, wird doch wie beim Trafo vom Bürdenstrom auf der Sekundärseite kompensiert. Also ist hier für Maxwell nur der sehr geringe Magnetisierungsstrom für das Eisen maßgebend. Man sollte den Trafo nicht mit Maxwell sondern mit Farady verstehen wollen. Über den Strom kann man Elektromagnete verstehen und deren Kraft berechnen. Wann sie im Eisenkern in Sättigung gehen, kann man aber nur mit der Spannungszeitfläche berechnen, wenn man natürlich den Luftspalt zwischen Anker und Kern berücksichtigt. Grüße, --Emeko 11:37, 20. Okt. 2010 (CEST)

Irgenwie schwebt die Energie in meinem Kopf. Die wäre dann eine Strom×Spannungs-Zeitfläche. „Wann sie im Eisenkern in Sättigung gehen“ bezieht sich also wohl auf einen Fall, in dem zunächst „gar kein nennenswertes Magnetfeld im Kern“ entsteht, das dann aber urplötzlich Energie in Wärme umsetzt? Der Verlust an Energie entspräche doch wohl der Differenz zwischen der primärseitigen Strom×Spannungs-Zeitfläche und der sekundärseitigen Strom×Spannungs-Zeitfläche? Und das gehört zum Wesentlichen an einem Trafo? -- wefo 12:13, 20. Okt. 2010 (CEST)

Sättigung im Kern bedeutet immer ein deutliches Magnetfeld im Kern. Die Sättigung soll aber vermieden werden. Und Wärme soll aber auch nicht entstehen im Trafo. Und zwischen der primär und sekundärseite sollte nur jene Spannungszeitflächendifferenz bestehen, die durch die ohmschen Spannungsabfälle in den Spulen entstehen. Was du eben schriebst ist nicht wesentlich für den Trafo, wohl eher für dein Unbehagen. Grüße, --Emeko 14:36, 20. Okt. 2010 (CEST)

So einen batteriebetriebenen Elektrisierapparat hatte ich: http://www.hood.de/img/full/1731/17318607.jpg. Und dieses Bild ist deutlich besser als das des Elektrisier-Automaten in der Wikipedia, das lediglich einen Kasten mit Geldeinwurf zeigt. Leider ist auch auf diesem besseren Bild die Einstellbarkeit nicht gezeigt (verschiebbarer Zylinder). Aber das Wesentliche ist zu sehen: Ein Wagnerscher Hammer unterbricht dank des magnetischen Feldes die Verbindung zur Batterie. Und die Änderung desselben magnetischen Feldes induziert in der Sekundärspule die hohe Spannung. Und diese erechnet sich nicht aus dem Produkt der Batteriespannung mit dem Windungsverhältnis. Da spielt die Steilheit der Unterbrechung des Stromes eine Rolle (Induktionsgesetz). Auch die Primärspannung ist ein Resultat dieser Änderung des Magnetfeldes und von der Stellung des Zylinders abhängig. -- wefo 15:04, 20. Okt. 2010 (CEST)

Ich gehe nicht darauf ein, weil es keinen Zweck macht, eine Gespenst nachzueilen. Und das bedeutet: es gibt hier einige Missverständnisse. Um vielleicht nochmal klarzustellen: die Spannungszeitfläche ist eine wirklich wichtige physikalische Größe. Nur, sie ist nichts anderes als der Strom durch eine Spule, wenn das Kernmaterial sich linear magnetisiert, wie das eben bei einer Luftspule der Fall ist. Was ist die Spannungszeitfläche? Sie ist das integral der Spannung an der Spule über die Zeit. Da die Spannung aber nun mal proportional zur Stromänderung ist, ist sie das Integral der Ableitung des Stromes und damit der Strom selbst. Ist das verständlich? Oder gibt es hier noch einen Meinungsunterschied? Ich rede nur von einem idealen magnetischen Leiter, nicht von Eisen! Das käme dann später, wenn die Grundlage geklärt ist. Weiterhin mag es vielleicht schwierig sein, einen längeren Text aufmerksam zu lesen, aber ich bitte nochmal nachzusehen: der magnetische Widerstand ist zwar ähnlich zum ohmschen Widerstand, indem er zwei physikalische Größen miteinander in Relation bringt, aber er ist doch völlig anders, wenn man ihn von der energetischen Seite betrachtet. Durch eine magnetischen Widerstand kann etwas fließen, ohne dass fortwährend Energie umgesetzt wird. Durch einen ohmschen Widerstand nicht. Die Entsprechung ist also nur teilweise gegeben. Ich habe doch gerade geschrieben, dass das magnetische Widerstand eben nicht Null ist, sondern beschreibt, wieviel Energie ich in ein System einbringen muss, um einen Strom zu bewirken. Dann fließt der Strom weiter ohne weitere Energiezufuhr. Übrigens: die Sache mit dem Ringkern ist ganz einfach zu verstehen, wenn man sich über die Grundlagen klar ist. FellPfleger 15:21, 20. Okt. 2010 (CEST)

Konsequenter Weise müsste die Spannungszeitfläche auch im Artikel Selbstinduktion dargestellt werden? Oder nicht? -- wefo 15:41, 20. Okt. 2010 (CEST)

Die Spannungszeitfläche des Abreißfunkens am magneten ist beim Kontaktöffnen genausogroß wie die der Aufladung des Magneten, wenn man die Spannungsabfälle unberücksichtigt lässt. Nur ist einmal die Spannung groß und die Zeit dabei kurz und einmal ist die Spannung klein und die Zeit groß. Wo ist da das anschauliche Problem? Grüße, --Emeko 15:59, 20. Okt. 2010 (CEST)

Du hast die angelegte Spannungszeitfläche mit der inneren wirkenden verwechselt. Je stärker der Strom desto mehr Spannungsabfall an dem Widerstand der Spule und desto weniger innere Spannungszeitfläche steht zum weiter aufmagnetisieren zur Verfügung, bis die Klemmenspannung gleich dem ohmschen Spannungsabfall ist. Dann wird die Luftspule nicht mehr weiter magnetisiert. Nur wenn wir den Ringkerntrafo betrachten ist der Magnetisierungsstrom sehr klein und ebenso sie inneren Spannungsabfälle bei leerlaufenden Trafo. Und dabei rechnet man eben am besten mit den Spannungszeitflächen. Grüße, --Emeko 15:59, 20. Okt. 2010 (CEST)

Konsequenter Weise müsste die Spannungszeitfläche auch im Artikel Selbstinduktion dargestellt werden? Oder nicht? -- wefo 15:41, 20. Okt. 2010 (CEST)

Das sehe ich auch so. Ist sie das noch nicht, da war doch mal was? Grüße, --Emeko 15:59, 20. Okt. 2010 (CEST)

Von mir aus kann man mit der Spannungszeitfläche den Markusplatz pflastern ;-) Nichts würde ich lieber tun, als mich mit der Spannungszeitfläche zu beschäftigen, aber hier ist weder der Ort noch die Stunde! FellPfleger 15:53, 20. Okt. 2010 (CEST)

Es tut mir leid, wenn wir hier über die innere und äußere Spannungszeitfläche reden, das bedeutet, wir haben die Bedeutung dieses Begriffes nicht erfasst. Es gibt keine äußere Spannungszeitfläche, es gibt lediglich Methoden der Bestimmung der SZF und die besagen, dass man die gemessene Spannung um den Spannungsabfall korrigieren muss. Solange hier aber noch jemand glaubt, dem anderen das klar machen zu müssen, haben wir ein Problem: ein Missverständnis. Jeder hier weiß selbst und ist überzeugt davon, dass der andere es weiß: die Spannungszeitfläche ist das Integral der Gegeninduktionsspannung über eine bestimmte Zeit und identisch mit der in diesem Zeitraum eintretenden Stromänderung. Dass man nun noch so etwas schreiben muss, ist der Grund für das Zurückhalten. Es macht keinen Sinn, jeden Morgen das Murmeltier zu grüßen. FellPfleger 16:59, 20. Okt. 2010 (CEST)

Mir tut es nicht leid, dass ich hier diskutiere. Du hast nach meiner Meinung recht bis auf die Zuordnung der Stromänderung zur Spannungszeitfläche. Welche Stromänderung meinst du denn? Wieviel A pro Volt Sekunde? Sie hängt stark ab vom Trafotyp, der Größe des Trafos, wo man sich gerade befindet auf der Hysteresekurve, auch der bei Luft. Die Spannungszeitfläche, die innere, ist immer die gleiche, egal wen sie ansteuert. Der Strom ist immer die Antwort auf die Spannungszeitfläche wobei er stark abhängt vom Zustand und dem Objekt, usw., siehe oben. Grüße, --Emeko 17:47, 20. Okt. 2010 (CEST)

Na, insbesondere bei der Zuordnung der Stromänderung zur Spannungszeitfläche habe ich recht. Was ich versuche zu verdeutlichen: die Spannungszeitfläche ist zuerst einmal ein physikalischer Begriff, der dann aber auch technisch relevant ist, da es eine klare Messvorschrift gibt. Die aber nur dann das richtige Resultat gibt, wenn man die Schmutzeffekte vernachlässigen kann. Im übrigen sollte man sich auch darüber im Klaren sein: der Ferromagnetismus hat überhaupt nichts mit dem elektrischen Strom zu tun. Der Ferromagnetismus ist eine Erscheinung, die auf den Ordnungsstrukturen eines Spin-Feldes beruht und somit sind die Erscheinungen einfach durch Umlagerung einer sowieso vorhanden magnetischen Anordnung zu erklären. Aber so weit sind wir ja noch nicht. Grüß Gott. FellPfleger 18:00, 20. Okt. 2010 (CEST)

@FellPfleger: Ich widerspreche Dir insoweit, als es durchaus Sinn haben kann, das Murmeltier zu grüßen. Wenn man bei einem Placebo an die Wirkung glaubt! Beim Marcusplatz kommen mir allerdings ebenso erhebliche Zweifel am Nutzen des Unterfangens.

Der durchaus ernste Hintergrund besteht darin, ob die Erkenntnisse über die SZF eine Entdeckung vom Range des Induktionsgesetzes sind, oder – wie ich weiter oben bereits darstellte – lediglich eine Verkürzung der Kausalitätskette zur besseren Übersicht.

Wenn Du von einer „inneren und äußeren Spannungszeitfläche“ sprichst, dann erweckt das den Eindruck einer nicht wahrnehmbaren Fiktion von einer inneren SZF. Das ist insoweit nicht ganz richtig, als z. B. bei dem Elektrisierapparat auf der Sekundärseite keinerlei Strom fließt, solange man die Elektroden nicht in die Hand nimmt. Und es ist völlig normal, dass bei einer Messung Betrachtungen bezüglich der Messfehler notwendig sind. In Fällen, in denen es um steile Impulse geht, über deren Erzeugung schon vor Jahrzehnten dicke Bücher und Anthologien geschrieben wurden, kann man genaue Messungen schon wegen der Lastkapazität nicht erwarten. Allgemein bedeutet das aber, dass bei hinreichend tiefen Frequenzen – also im eingeschwungenen Zustand – Spannungszeitflächen an einer Probewindung oder -wicklung sehr wohl gemessen werden können. Doch was nützt das?

Es bleibt dabei – abgesehen von der Anwendung des Transformatorprinzips als Messhilfsmittel – kaum etwas übrig, was zur Erhellung des Lesers dienen könnte. Jeder Trafo ist ein Trafo, unabhängig von Kern und/oder Anordnung der Wicklungen/Windungen. Deshalb passen Überlegungen, die sich wohl ausschließlich auf Netztransformatoren beziehen, nicht in einen allgemeinen Artikel über Trafos. -- wefo 18:07, 20. Okt. 2010 (CEST)

Wie die obige Diskussion und auch die schon seit Jahren geführte Diskussion zum Thema Spannungszeitfläche immer wieder zeigt, beweisen die Beführworter ständig, dass die Spannungszeitflächen Betrachtungsweise für jede Art von Induktivität und nicht nur für Trafos gilt. Nur die Gegner blenden das hartnäckig aus. Auch im WP Artikel "elektromagnetische Induktion" ist die Wirkung der Spannungszeitfläche mit ihrer Auswirkung auf den Magnetfluss Phi beschieben. Also lasse ich es jetzt hier weiter darüber zu schreiben. Bis der letzte Gegner überzeugt ist wird es noch lange dauern. Wahrscheinlich so lange bis auch die letzten, alten Fachbücher vergriffen sind. Ich sehe hier ein Generationenproblem, das erst gelöst wird wenn die Spannungs-Fachleute-Zeitfläche genügend groß ist, bzw. die Strom-Fachleute-Zeitfläche klein genug ist. Oder anders gesagt, die Zeit heilt alle Wunden. Grüße, --Emeko 08:38, 21. Okt. 2010 (CEST)

Magnetfeld ist nicht Ursache des Transformatorprinzips 2

Hollo, werte Gemeinde, ich habe versucht die Sache im Artikel klarer zu gestalten. Es darf gemeckert werden. Grüße, --Emeko 14:52, 21. Okt. 2010 (CEST)

Mal abgesehen davon, dass Dein Text auch mir zu lang schien, wie das beim gesamten Artikel, den ich thematisch teilen würde, der Fall ist, war das Streichen (trotz dieser Diskussion hier!) natürlich mal wieder eine sehr „liebevolle“ „Klatsch-Bumm-Aktion“ im wohl höchst aktuellen Stil der Wikipedia. -- wefo 16:23, 21. Okt. 2010 (CEST)

das sehe ich genauso. Ich habe mir Mühe gegeben, den scheinbaren Widerspruch zu erklären, zwischen dem Elektromagneten und dem Ringkerntrafo und so einer der sich nicht die Mühe macht das zu verstehen, löscht das einfach wieder. Das ist das WP, es gibt halt solche und solche. Ich werde eine kürzere Version wieder hineinstellen. Gruß, --Emeko 17:03, 21. Okt. 2010 (CEST)

Jetzt habe ich es doch nicht lassen können, den Text so zu formulieren, wie er sachlich richtig ist, der Rolle des Magnetisierungsstromes gerecht wird, den Gegnern der SZF nicht zu nahe tritt und ohne den Elektromagneten auskommt. MfG -- Elmil 10:41, 22. Okt. 2010 (CEST)

Sehr schön Elmil. Es wäre noch schöner wenn Zipferlak endlich verstehen würde was wir meinen und den Vergleich mit dem Elektromagneten bleiben liesse. Grüße, --Emeko 18:32, 24. Okt. 2010 (CEST)

Du hast so keine Chance, die Vielfalt der Transformatoren ausreichend kurz zu definieren.

Natürlich ist es in den meisten Fällen gut, einen magnetischen Kreis gegenständlich zu haben, aber in vielen Fällen ist er nur eine durchaus berechtigte Fiktion, ein Modell, das wir als magnetisches Feld bezeichnen. Beim Tesla-Transformator ist der Bestandteil „magnetischer Kreis“ zumindest nicht offensichtlicher Bestandteil (omA).

Es macht mir sogar Sorge, dass der Resonanztransformator gemäß WP kein Transformator sein soll. Die klassischen Bandfilter sind auch Transformatoren und haben eine Resonanz.

Nachweisbar ist auch der rotierende Transformator, den wir heute als Umformer bezeichnen.

Alle diese Aspekte kann man einfach nicht in einem einzigen Artikel erschlagen wollen, wenn dann eine BKL und ein Artikel Transformator (Prinzip). -- wefo 12:27, 22. Okt. 2010 (CEST)

Wir wollen hier auch nicht die ganze Vielfalt beschreiben, dazu wäre ein extra Kapitel nötig, was schon gar nicht ins Kapitel Grundlagen gehört, sondern den ganz normalen Transformator, der als Verteilertrafo in deiner Straße steht oder als Netztrafo in deinem alten Radio sitzt oder als Ringkerntrafo in deiner Aktiv-lautsprecher-box. Grüße, --Emeko 18:32, 24. Okt. 2010 (CEST)

Genau das sage ich: Dieser Artikel betrifft nicht so sehr den ganz allgemeinen Transformator in seiner Vielfalt, sondern schwerpunktmäßig den Netztransformator und sollte somit Transformator (Netztransformator) heißen. Gruß -- wefo 22:39, 24. Okt. 2010 (CEST)

Aber die Grundlagen sind für alle Trafos die gleichen und gelten genauso für Schaltnetzteilübertrager und sogar für Drosseln. Grüße, --Emeko 09:02, 25. Okt. 2010 (CEST)

Nachricht an Zipferlak: Mir ist noch ein schöner Vergleich eingefallen über die Beschreibung der Grundfunktion des Trafos mittels dem Elektromagneten. Was haben ein Dieselmotor und eine Ölheizung gemeinsam? Beide werden mit Diesel-oder Heizöl betrieben. Nur beim Motor will man sowenig wie möglich Abwärme und so viel wie möglich Bewegungsenergie. Bei der Heizung will man soviel wie möglich Abwärme und so wenig wie möglich Bewegungsenergie.

Beim Trafo will man so wenige wie möglich Magnetisierungsstrom, denn der erzeugt Verluste und beim Elektromagneten will man soviel wie möglich Magnetisierungsstrom, denn der erzeugt die Kraft. Also sollte man den Trafo nicht mit dem Parameter beschreiben den man ausgerechnet nicht will. Grüße, --Emeko 09:02, 25. Okt. 2010 (CEST)

break zum einfacheren Edit. Magnetfeld ist nicht Ursache des Transformatorprinzips

Es ist sehr schwierig, den Kern einer Sache zu erkennen. Und völlig losgelöst davon ist es, mit einer Erkenntnis ein technisches Problem zu lösen. Dass Sicherungen beim Einschalten von Ringkerntrafos fallen und dass man das verhindern kann, ist die eine Sache. Dass das Zeitintergral über die Spannung eines verlustfreien Leiters gleich dem ihn durchfließenden Strom ist, ist eine andere. Dass der Umstand, dass unsere üblichen Stromkreise nicht verlustfrei sind oder der Energieübertragung dienen, letzteres verdecken, ist ein Fakt. Und die Diskussion hier beruht im Wesentlichen darauf. Ok, das wars für dieses Jahr, die Hystereschleife ist neu gestartet, ich sehe mir das mal wieder nur an. FellPfleger 11:34, 21. Okt. 2010 (CEST)

Du unterstellst mir Dinge die du nicht beweisen kannst. Das Zeitintegral über die Spannung eines verluslosen Leiters muß = Null sein, denn es fällt an ihm keine Spannung ab. Wenn du die Spannungszeitfläche meinst die am Ziel ankommt, also am Ende von 2 verlustlosen Leitern an einer Last, dann ist die Spannungszeitfläche doch nicht vom Strom abhängig, der durch die Leiter hindurchfliesst, denn die Last kann sehr hochohmig sein, dann fliesst nur ein kleiner Strom oder die Last ist niederohmig dann fliesst ein großer Strom, aber die Spannungszeitfläche ist immer die gleiche, wenn man zum Beispiel eine Netzspannungshalbwelle betrachtet. gruß, --Emeko 12:26, 21. Okt. 2010 (CEST)

Es ist einfach so, dass Sprache nicht eindeutig ist und so immer auf Verständnis hin geprüft werden muss. Wenn ich von EINEM Leiter spreche, dann hat dieser Leiter natürlich zwei Enden. Und das sind dann eben nicht zwei verlustlose Leiter, die diese Enden haben, den zwei Leiter haben vier Enden. Die Spannung an einem Leiter ist immer die Spannung zwischen den beiden Enden des Leiters. In einem geschlossenen Stromkreis ist es sogar so, dass es keine Enden gibt, sondern einen geschlossenen Leiter. Dennoch kann man an zwei Stellen dieses Leiters eine Spannungsmessung machen und dann ist es so, dass man die geschlossene Schleife als zwei miteinander verbundene offene Schleifen sehen kann und somit liegt ein beiden Leiterschleifen die identische Spannung. Und was ich nun klarzumachen suche ist, dass in einer solchen Schleife zwischen zwei Zeitpunkten immer das Integral der Spannung bestimmt werden kann, die Spannungszeitfläche, und dass dieses Integral gleich ist der Stromänderung wenn in der Leiterschleife insgesamt keine verluste auftreten und kein Kondensator eingebaut ist. Man kann es sogar so machen, dass man einen der Stromkreise als Kondensator, den anderen als Spule ausführt, dann eine ungedämpfte Schwingung anfacht und dann kann man beliebig die Spannungszeitfläche messen und wird sehen, da es ja nur eine gibt, dass diese sowohl für den Kondensatorteil als auch für den Spulenteil identisch ist und man kann seine Schlüsse ziehen. Wenn man nun in einer solchen angefachten Sinusschwingung eine ganze Periode integriert, wird man feststellen, dass der Strom sich nicht geändert hat. Und das gilt für alle Zeitintegrale, deren SZF Null ist. Das ist die physikalische Betrachtung des Phänomens. Dass technisch gesehen Verlustfreiheit nicht gegeben ist, somit also technisch sehr wohl Abweichungen da sind, dass es dabei wiederum insbesondere beim Ferromagnetismus so ist, dass sich die Verhältnisse im Faktorbereich 1:10000 ändern und somit ein quasi verlustfreie Fall und ein "Verdampfungsfall" direkt beieinander liegen, ist eine ganz andere Sache und erlaubt es, technische Lösungen für dies Probleme zu finden und damit auch Geld zu verdienen. Und wenn das endlich mal geklärt wäre, dann könnte man auch mal darüber nachdenken warum den Ringkerne einerseits so gut sind und andererseits so schlecht. Grüße, FellPfleger 16:20, 21. Okt. 2010 (CEST)

Die Sprache war schon eindeutig. An einem verlustlosen Leiter kannst du keine Spannung messen. Die in einer Schleife induzierte Spannung etsteht nur an den Enden einer göffneten Schleife. Schliesst man sie kurz, fliesst ein Kusrzschlussstrom und der ist beim verlustlosen Leiter unendlich hoch, womit wir wieder im Jenseits dikutieren. (Vielleicht treffen wir uns dort einmal?) Wenn der Leiter verlustbehaftet ist dann fälltam Leiter die Kurzschlusswindungsspannung ab und die kann man dann messen, als halbe Spannung an zwei gegenüberliegenden Punkten. Was ich damit sagen will: Die Elektrizität zu erklären sollte man den "Elektrikern" überlassen. Was ich nicht verstehe ist deine Aussage von oben: " ...... und dass dieses Integral gleich ist der Stromänderung wenn in der Leiterschleife insgesamt keine verluste auftreten und kein Kondensator eingebaut ist." Siehe meine Ausführung oben, geht das doch gar nicht wegen der Verlustfreiheit, (ich meine ohmsche Verluste bei 50 Hz, Bei HF sieht das weider ganz anders aus, weil da einige cm Draht ein L haben.) Denn wo keine Spannung entsteht kann nichts integriert werden. Und wenn dann doch Verluste in der Schleife bestehen, nur damit funktioniert dein Beispiel, dann kann man diese Spannungsabfälle integrieren und da sie stromproportional sind besteht wie du sagst Übereinstimmung mit der Stromzeitfläche. Richtig so? Und wenn das ganze hin und her schwingt dann ist der Mittelwert Null. Noch was. Ähh, weshalb sind die guten Ringkerne auch richtig schlecht? Grüße, --Emeko 17:58, 21. Okt. 2010 (CEST)

Ich beziehe mich auf Emekos vorletzten Beitrag, den zu beantworten ich mir Zeit ließ. Es ist ja wohl so, dass eine Theorie solange als zutreffend gilt, wie sie nicht durch ein Experiment widerlegt ist. Und da glaube ich, mit der von mir bereits erwähnten Kausalkette bekannter Gesetze der E-Technik bzw. des Magnetismus noch ganz gut hinzukommen. Und seltsamer Weise verbinde ich bestimmte, begrifflich unterschiedene Erscheinungsformen des Magnetfeldes bezüglich der Kausalität mit begrifflich unterschiedenen Erscheinungsformen des elektrischen Stromkreises.

Ich hatte diese Diskussion zum Transformator auch eigentlich völlig aufgegeben und entschuldige meinen Einstieg in diesen Diskussionspunkt mit der absolut unsinnigen Überschrift „Magnetfeld ist nicht Ursache des Transformatorprinzips“, die mich weckte. Seien wir einmal ganz demagogisch und lassen wir das Magnetfeld weg. Dann haben wir einen Transformator ohne Magnetfeld? Für Science-Fiction mag der taugen. -- wefo 12:56, 21. Okt. 2010 (CEST)

OK das war überspitzt formuliert von mir. Ich wollte sagen der Strom ist nicht die Ursache des Transformatorprinzips sondern eine Randbedingung. Die Ursache ist das Induktionsgesetz wo die Magnetflussänderung beschrieben ist und da kommt der Strom nicht vor. Der Magnetisierungs-Strom ist die Antwort des Trafos auf die Flussänderung durch die Spannungszeitfläche. Das ist hart für die Stromer aber es ist die Wirklichkeit. Schade, dass wir den Herrn Faraday nicht mehr fragen können. Grüße, --Emeko 17:58, 21. Okt. 2010 (CEST)

Nein, sie war nicht eindeutig oder nicht verständlich. "An einem verlustlosen Leiter kannst du keine Spannung messen.": dieser Satz ist falsch. Selbst ein gerades Stück Draht hat eine endliche Induktivität. Könnte man an ein Stück "verlustlosen" Draht eine Spannung anlegen, die selbst keinerlei Zuführungsdrähte hätte, also ein Gedankenexperiment, und würde den Strom im Draht messen, so würde der exakt linear ansteigen. Sehr schnell, aber doch nicht anders als linear. Und es gibt keinen Unterschied zwischen 50Hz und "Hochfrequenz". Das ist alles relativ. Es gibt nur einen einzigen Unterschied: da alle Vorgänge durch die Quantentheorie beschrieben werden, gilt jede Überlegung nur in dem Bereich, indem einzelne Quantenereignisse ohne messbaren Einfluss sind, also da, wo die gemessenen Vorgänge durch die Statistik (Gesetz der großen Zahl) sich zu einem Kontinuum mitteln und als ein solches behandelt werden können. Über Ringkerne diskutiert man erst, wenn die Grundlagen klar sind. Solange hier noch Verständisprobleme bestehen, ist das nicht zielführend. FellPfleger 18:33, 21. Okt. 2010 (CEST)

Lieber fellpfleger,jetzt versuchst du die allumfassende Gesamttheorie und nur ganz wenige verstehen dich. Ich führe ja schon an, dass an dem Leiter bei Hochfrequenz am L des idealen leiters spannung abfällt. Aber das gehört doch nicht zum 50 HZ Trafo. Und wenn du das anlegen einer Spannung an einen 50 Hz Trafo mit einem Oscilloscop sehr hoher zeitlicher Auflösung misst, dann magst du recht haben, dass dann der Strom linear zunimmt während vielleicht einigen Microsekunden. Aber was soll das bitte hier. Wenn du deine Zeitung liest, schaust du auch nicht durch ein Microscop mit 10.000 facher Vergrößerung, was ja theoretisch gienge, aber doch sehr, sehr unpraktisch wäre. Der Vergleich gefällt mir jetzt richtig. Grüße, --Emeko 18:57, 21. Okt. 2010 (CEST)

Diese Gesamttheorie gibt es seit Maxwell und wenn man das schreibt: "Ich wollte sagen der Strom ist nicht die Ursache des Transformatorprinzips sondern eine Randbedingung.", dann ist man eben weg von jeder physikalischen Überlegung und kann nichts mehr als spekulieren. Während also die Fokusierung auf ein technisches Gerät, das mit 50Hz betrieben ist und dann, gegen die Erwartung, aber nicht gegen die Theorie, eine Sicherung beim Einschalten feuert, zu einer diffusen Scheinerklärung führt, kann die grundlegende Theorie, wenn man ihre Folgen ableitet, zu einem grundlegenden Verständnis der technischen Erscheinungen führen. Und die sind nicht elementar aus der Therorie ableitbar. Im Ferromagneten regieren Ordnungsvorgänge. Das hat mit Maxwell nichts zu tun, da Maxwell Feldgleichungen beschreibt mit Ladungsträgern. Ordnungsvorgänge bedeutet in einer vergleichbaren, aber noch komplexeren Situation folgendes: Die Gene bestehen aus 4 Basenpaaren. Deren Sequenz ist die Information. Aber erst wenn sich Gene falten ergibt sich die Fähigkeit, eine Biologie zu gestalten. Was wir am Ferromagneten sehen ist ein müder Abklatsch der eigentlich wirkenden magnetischen Kräfte. Spannungzeitfläche ist makroskopisch natürlich ein Indiz für die ferromagnetische Ausrichtung des Kernmaterials, aber sie ist bei weitem nicht so exakt zu messen, dass sie eine wirkliche Aussage treffen kann. Nur stückweise kann man Näherungen finden und Effekte messen, aber ohne die Randbedingungen zu kennen, ist das vergebene Liebesmüh. Ich wär zufrieden, könnte ich mit Einschaltstrombegrenzern Geld verdienen und würde nicht versuchen, die zugrunde liegende Theorie allgemein zu verbreiten. Ist schlecht fürs Geschäft ;-) FellPfleger 10:11, 22. Okt. 2010 (CEST)

Deine Kritik ist aus dem Zusammenhang gegriffen und bezieht sich auf die verkürzte Darstellung meines Textes, weil ich natürlich nur den Magnetisierungsstrom meine, was man sehen kann wenn man weiterliest. Ich sage nach wie vor, nicht der Strom baut den Magnetfluss auf, sondern die Spannungszeitfläche und je nach dem magnetischen Widerstand und der Magnetflussdichte, stellt sich der Magnetisierungsstrom ein. Dass der Strom nichts mit dem Trafo zu tun hätte habe ich nie behauptet. Der Wirkstrom fliesst aber erst dann wenn die Sekundärspule belastet wird, usw. Du kennst das ja bestens.

Ich habe nie behauptet dass ich nicht zufrieden wäre. Man kann doch auch Geld verdienen wenn man die Leute aufklärt und ihnen hilft es besser zu machen als es in den Lehrbüchern steht. Ich bin immer noch wütend, wenn auch heute noch in Lehrbüchern steht, dass man einen Trafo am besten im Scheitel der Spannung einschalten muß und von der Wirkung der Remanenz in den Büchern nichts liest, was die Ursache zum Einschaltstrom betrifft. Danke für die Physik zur Ausrichtung des Kernmaterials. Grüße, --Emeko 19:05, 24. Okt. 2010 (CEST).

Die Vorstellung, es gäbe einen Magnetisierungsstrom, kommt aus den Lehrbüchern und ist einfach falsch. Wenn man zwei Drähte hat, bei denen man den "Stromfluss" messen kann, stellt man sich überhaupt nicht die Frage, ob dieses Messen des Stromflusses überhaupt möglich ist. Man nimmt es als gegeben hin. Stellt man nun auch noch fest, dass in beiden Leitung die gleiche Stromstärke fließt und ist zufälligerweise die Stromflussrichtung auf noch umgekehrt, dann macht man sich auch keinen Kopf darüber, dass diese Aussage damit zu tun hat, dass die beiden Drähte zufälligerweise irgendwie zueinander parallel laufen. Und ohne weiter nachzudenken nimmt man an: es gibt einen Stromkreis und der Strom den man misst ist der gleiche, einmal fließt er hinein und einmal heraus. Über all diese Annahmen macht man sich keine Gedanken. Es ist so. Die Situation ist ähnlich der, dass man den Turing-Test macht, um festzustellen, ob hinter der Computerconsole ein intelligentes Wesen steckt, während keiner darüber nachdenkt, ob hinter einem Gesicht ein intelligentes Wesen steckt ;-)) . Also: nehmen wir einfach mal an, es gäbe eine Spule und es gäbe einen Strom und nehmen wir auch noch an, zwischen diesen beiden erwähnten Drähten (Anschlüsse definierend) wäre eine Spannung messbar. Dann kann man darüber reden, dass ein Energietransfer stattfindet. Das ist zuerst mal alles. Erst wenn wesentlich mehr Informationen zur Verfügung stehen, etwa darüber, ob der Energietransfer an die Stromstärke gebunden ist, ob er reversibel ist, ob das auf Dauer gutgeht, ... erst dann können wir sagen: da scheint eine Spule hintendran zu sein. Eventuell auch noch: mit einem Widerstand parallel geschaltet. All das aber setzt man selbstverständlich voraus, wenn man von einer Magnetisierungsstrom redet. Ohne sich über die Mechanismen klarzusein. Man stelle sich mal einfach vor: ich habe zwei "Drähte" und ich messe die Spannung an den Drähten zu Null. Nun lasse ich eine bestimmte Ladungsmenge in den einen Draht hinein und aus dem anderen Draht herausfließen. Und erkenne, dass die Spannung an (zwischen) den Drähten linear mit der Ladungsmenge steigt. Was ist mit diesen Drähten verbunden? FellPfleger 10:00, 25. Okt. 2010 (CEST)

1. Lieber Fellpfleger, wieso schreibst du deine Kommentare immer dazwischen und verdrängst andere von ihrem nach Datum richtigen Platz? Der Zusammenhang geht damit verloren.

Das ist ein Wiki und es gibt unterschiedliche Ordnungsysteme.

Der Nachteil solcher Einfügungen besteht darin, dass man sie nur findet, wenn man sich das Augenpulver der Änderungen antut. Und selbst dann muss man in längeren Diskussionespunkten unzumutbar mühsam nach der betreffenden Stelle suchen. Das empfinde ich schon als Zumutung. Insofern kann ich Emekos diesbezüglicher Ansicht (und vorsorglich nur dieser) nur beipflichten, ohne Deiner Sicht damit widersprechen zu wollen. -- wefo 14:44, 25. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Fellpfleger, Der Name Ordnungssystem beinhaltet Ordnung, die man auch einhalten sollte. Siehe der Kommentar von Wefo. Grüße, --Emeko 15:02, 25. Okt. 2010 (CEST)

2. Bestimmt kein Trafo wenn es DC Spannung ist, sondern ein Kondensator. Bei Ac Spannung macht ein Ladungsmengen EInspeisen keinen Sinn, da sie an der Praxis vorbeigeht. Grüße, --Emeko 12:38, 25. Okt. 2010 (CEST)

Tja, so schnell geht man auf den Leim. Es ist ein Gleichstrommotor. FellPfleger 14:22, 25. Okt. 2010 (CEST)

Der Motor steht aber wieder nach kurzer zeit still und nix ist es dann mit der Gegen EMK Spannung an den Klemmen., der Kondensator dagegen speichert die Ladung sehr lange. Grüße, --Emeko 15:02, 25. Okt. 2010 (CEST

Vielleicht kann mein Beitrag in Diskussion:Kirchhoffsche_Regeln#Schaut_euch_die_Physikvorlesungen_von_Walter_Lewin_an eine Hilfe zur Entspannung sein? -- wefo 15:06, 25. Okt. 2010 (CEST)

Ziemlich sicher nicht! Aber Emeko, das ist ja gerade der Unterschied zwischen einer grundsätzlichen Betrachtung und irgendwelchen Nebeneffekten. Natürlich bleibt der Motor nicht stehen, denn ein solcher Motor hat genau so natürlich keine Reibungs- oder sonstigen Verluste. Darum, einmal angestoßen, läuft er immer weiter und es ist eben nur durch die Beobachtung der Klemmen nicht zu erkennen, was hinter der Sache steckt. Das wollte ich hier deutlich machen und damit wiederum Anreiz geben, das nochmal zu überprüfen, was man zu wissen glaubt. Technische Effekte verhindern Erkenntnis. Man muss schon genauer hinsehen, um die Prinzipien zu erkennen. Es ist eben nicht möglich, mittels eines einfachen Schalters einen Stromkreis zu schließen, wenn dieser Schalter nicht eine geometrische Ausdehnung hat. Deswegen funktioniert ein Lichtschalter ohne Probleme und deswegen funktioniert ein "idealer" Schalter, der nun an und aus kennt, nicht. Aber auch dazu kann man erst etwas sagen, wenn der Satz "Die Spannungszeitfläche IST der Strom" verstanden ist. Im Zusammenhang mit der Spule, natürlich. Das dauert aber noch. FellPfleger 15:52, 25. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Fellpfleger, dann lebt die Technik eben von Nebeneffekten die aber die ganze Technik ausmachen. Für mich ist das Physikphilosophie die du hier treibst, ohne Bezug zum realen Leben. Aber vielleicht verstehe ich den Satz, dass die Spannungszeitfläche der Strom ist der in eine Induktivität hineinfliesst, wenn du ihm mir anschaulich erklären kannst. Es wäre jedenfalls die Lösung unseres Disputes. Du meinst wohl dass die Änderung der Spannungszeitfläche einen Strom in die Spule hinein hervorruft? Das kann ich unterschreiben, da steckt ja die Ummagnetisierungsarbeit für die Eisenbezirke drin, Spannung mal Strom mal Zeit in Wattsekunden. Das habe ich auch schon oft messtechnisch nachgewiesen. Der Sättigungsstrom ist das dann aber nicht, der entsteht erst wenn der Übergang von der Eiseninduktion zur Luftinduktion stattfindet. Das schrieb ich schon zuvor ind er Diskussion mit MichaelLenz. In der Lehre wird ja leider auch nicht zwischen Ummagnetisierungs-und Sättigungsstrom unterschieden. Da wird alles in einen Topf geworfen und zu 90 Grad Phasenverschiebung verdonnert. Grüße, --Emeko 14:30, 26. Okt. 2010 (CEST)

Seufz. Natürlich "lebt" die Technik von Nebeneffekten und natürlich muss z.B. ein Erfinder nicht erklären, warum etwas funktioniert, sondern nur eine Anleitung offenbaren, der man folgen kann um ein technisches Ziel zu erreichen. Natürlich ist es falsch, alles in die 90° zu verbügeln, wer das tut, hat noch NIE einen Trafo gemessen. Vielleicht schon mal einen weggestellt. Das Problem ist, dass die "Spannungszeitfläche" physikalisch exakt definiert ist, technisch aber nicht in den erforderlichen Genauigkeiten gemessen werden kann. Und dann fängt man an zu philosophieren über innere und äußere Spannungszeitflächen etc. Ich würde es auch nochmal erklären,warum es der Strom ist, aber dann wird man mich als unverbesserlichen Optimisten verunglimpfen und das will ich auch wieder nicht. Wenn ich es also erklären würde, dann würde ich klarzumachen versuchen, dass eine jede Induktivität einer Stromänderung eine Spannung entgegensetzt, dass man also nicht etwa eine Spannung anlegt, sondern eine Stromquelle an die Spule anschließt, die wiederum der Stromänderung eine proportionale Spannung entgegensetzt. Und zu jedem aktuellen Stromwert gibt es eine Proportionalitätskonstante, die man die stromabhängige Induktivität der Spule nennt. Und wenn die Spule ideal ist, dann ist die Stromabhängigkeit halt "keine". In diesem Fall ist also die Induktivität konstant und die Stromänderungsgeschwindigkeit ist gleich der induzierten Spannung. Und da das zeitliche Integral der Spannung die Spannungszeitfläche ist, das zeitliche Integral der Stromänderungsgeschwindigkeit der Strom, ist also der Strom gleich der Spannungszeitfläche, wenn man die Induktivität zu 1 setzt. Fertig wäre die Erklärung. Daran ändert auch nichts, das technische Systeme immer noch irgendwelche realen "Nichtidealitäten" haben, z.B. kann, insbesondere bei einem Schnittbandkern, das Eisen nahezu gesättigt sein, ohne dass ein Strom fließt, denn ein Schnittbandkern verhält sich so, wie eine Kolonne von Soldaten, die alle hintereinander hermarschieren, und nicht realisiert haben, dass sie in einen Kreisverkehr eingebogen sind und wieder rausfahren sollten. Einmal gefangen, sind sie alle ausgerichtet. Aber das nur am Rande, ich höre schon, dass Soldaten doch keinen Elementarmagneten sind. Aber ich denke, das wars auch mal für dieses Jahr, es wird ja schon kalt. FellPfleger 15:54, 26. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Wefo, dein Hinweis hilft mit nicht. Grüße, --Emeko 14:30, 26. Okt. 2010 (CEST)

Weil Du mich ansprichst: Ich habe gelästert: Benutzer_Diskussion:Wefo/Kippschwingung. Das Thema dort ist allerdings ein anderes und ich muss wohl die Sache mit der Gegenspannung auch noch irgendwo erklären, z.B. in der Disk zu Benutzer:Wefo/Transformator_(idealer_Transformator). Grüße -- wefo 14:44, 26. Okt. 2010 (CEST)

Auch seufz, dass eine jede Induktivität einer Stromänderung eine Spannung entgegensetzt ist richtig, wenn du einen Strom mehr oder weniger einprägst, das ist das was passiert, wenn du eine Spannungsquelle über einen ohmschen Widerstand an die Induktivität anschliesst. Genauso kann man aber auch sagen, dass eine jede Induktivität einer Spannungsänderung einen Strom entgegensetzt, auch wenn man sie an eine Spannungsquelle ohne Widerstand davor anschliesst. Und das ist das was ich vertrete und was bei der Erfindung funktioniert. Denn wenn du einen Trafo an das 230V Netz anlegst, legst du eine steife Spannungsquelle an und der Strom stellt sich dann ein, entspechend der Induktivität, der Zeit und dem Magnetisierungsausgangs- und Endzustand wie Sättigung oder Nichtsättigung. Und im senkrechten Teil der Hyst. Kurve werden die Spannungszeit-häppchen integriert und führen zur Erhöhung des B, bei nur geringem Strom. Im geneigten Teil der Hyst. Kurve wird nicht mehr integriert und das B nicht mehr so stark erhöht und vor allem fällt es nach dem Ausschalten auf die Max. Remanenz zurück. Also ist es dann egal wenn zu viele Zipfel auf den Trafo kommen, sie dürfen nur nicht zu groß sein. Das ist das Prinzip der Vormagnetisierung in der Erfindung, die sehr gut funktioniert. Aber das kapieren wohl die wenigsten hier, du ausgenommen. Schön für uns. Was hat bitte Kälte mit Wikipedia schreiben zu tun? Ich denke bei Kälte draußen schreibt man drinne mehr. Grüße, --Emeko 16:22, 26. Okt. 2010 (CEST)

Fluß --> Fluss

Erstens ist das ein Rechtschreibfehler. Zweitens lese ich den Satz "Dieser Fluß ist proportional zu der durch die Windungszahl geteilten Spannung (Windungsspannnung)." Demnach je mehr Windungen, desto weniger Fluss! Glaub ich nicht. Wahrscheinlich aber nur missverständlich formuliert. -- PeterFrankfurt 01:22, 25. Okt. 2010 (CEST)

Da ist nichts mißverständlich formuliert. Da muß man nur das Induktionsgesetz bzw. die "Trafogrundformel" genau anschauen, dann sollte das schon klar sein. Also je mehr Windungen, desto weniger Fluß (bei der gleichen Spannung natürlich), ob man es glaubt oder nicht.

Außerdem: In meinem Duden gibt es am Ende des Wortes kein ss. Ev. brauch ich jetzt doch mal einen neuen. MfG -- Elmil 10:24, 25. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Peter, die Formulierung ist in Ordnung. Der Nachweis erfolgt über das Induktionsgesetz. Mit "Fluß" ist der Wechselfluß für die Speisefrequenz gemeint. Du gehst von einer Spule mit eingeprägtem Strom aus. Für eine mit eingeprägtem Strom betriebene Spule gilt: Je mehr Windungen, umso mehr Fluß. Gruß, -- Michael Lenz 00:57, 31. Okt. 2010 (CEST)

Hallo PeterFrankfurt, du findest den Beweis der Richtigkeit dieses Satzes oben, wenn dueinen Trafo mit 230V zu 23 V verkehrt herum anschließt, also die 230V Netz an die 23V Wicklung. Der Fluss ist dann 10 mal so groß wie im Nennbetrieb und sättigt schon zu Beginn der ersten Halbwelle den Trafo, dass die Sicherung sich mit Getöse verabschiedet. Dem Draht der Wicklung geschieht nichts, der ist ja viel dicker als der von der 230V Wicklung. Mach es, dann glaubst du es. Du siehst auch hier, ich bin immer für praktische Beweise und liebe keine seitenlangen Diskussionen. Glaubst du übrgens immer noch, dass dein Prof. Recht hat mit dem Scheiteleinschalten des Trafos. Nimm einen Ringkerntrafo und kauf soclh einen Scheitelschalter, den es zum beispiel bei "CarloGavazzi"gibt. Dann bist du auch hier schlauer. Grüße, --Emeko 08:51, 25. Okt. 2010 (CEST)

Wie gesagt, ich komme ja aus der Schule, dass der Strom das Magnetfeld macht und nicht die Spannung. Zitat aus Spule (Elektrotechnik): H=I*n/l, B=μ*H, Φ=B*A, also ist Φ prop. zu n und nicht zu 1/n. Und zum Magnetfeld aus Strom: Wie man in Internationales Einheitensystem sehen kann, ist die Einheit Stromstärke gerade über die Kraftwirkung zweier unendlich langer, paralleler Drähte aufeinander DEFINIERT. Und wodurch wirken da Kräfte? Durch die erzeugten Magnetfelder. Irgendwie glaube ich langsam kein einziges Wort mehr, das in diesem Artikel steht. --PeterFrankfurt 01:38, 26. Okt. 2010 (CEST)

Spannung und Strom an der Spule

Hallo Peter, mit welcher Schule Du rechnest, ist egal. Denn als entsprechend dem Induktionsgesetz gilt:

$u(t)=N{\frac {d\Phi }{dt}}$

Im Frequenzbereich ergibt sich daraus:

${\underline {U}}(\omega )=j\omega N{\underline {\Phi }}(\omega )$.

Die Windungsspannung ${\underline {U}}(\omega )/N$ ist dementsprechend proportional zum Wechselfluß ${\underline {\Phi }}(\omega )$, was zu zeigen war.

Du willst immer wieder auf den Strom kommen. Was willst Du denn mit dem Strom? Natürlich ergibt sich bei einer gegebenen Windungsspannung immer irgendein Strom. Bloß braucht man den gar nicht zu kennen, um von der Windungsspannung auf die Änderung des Flusses zu schließen.

Du machst bei Deinen Überlegungen einen ganz grundlegenden Fehler, wenn Du ohne Angabe weiterer Voraussetzungen schreibst:

Also ist Φ prop. zu n.

Was Du dabei aus den Augen verloren hast, ist die Tatsache, daß die Geometriegröße n im Grunde überhaupt nichts mit Φ zu tun hat. Φ ist eine physikalische Größe, die zusammen mit den Materialkonstanten etwas über die Energie im Feld aussagt. n ist bloß eine Zahl und hat mit Energien nicht im entferntesten etwas zu tun. Wäre Φ immer prop. zu n, so könnte ich eine Spule nehmen, drei Windungen wickeln und schon hätte ich ein von Null verschiedenes Φ - ganz ohne Einschalten des Stromes oder der Spannung.

Feldgrößen und Zahlen sind also dementsprechend niemals starr miteinander gekoppelt. Ob Φ proportional zu n ist, hängt davon ab, ob ich bei der Spule einen Strom oder eine Spannung vorgebe.

Feldgrößen untereinander können allerdings schon streng proportional zueinander sein. Ein Beispiel ist die Umlaufspannung und der Fluß die Flußänderung (danke wefo) durch die umrundete Fläche. Dazu muß man weder die Linearität des Kernes voraussetzen, noch irgendwelche anderen unerfüllbaren Bedingungen einhalten. Gruß, -- Michael Lenz 01:34, 31. Okt. 2010 (CEST) und -- Michael Lenz 07:30, 31. Okt. 2010 (CET)

quetsch: Nicht „Umlaufspannung und der Fluß“, sondern „Flussänderung und induzierte Spannung bei gegebener Anzahl der Umläufe“. -- wefo 10:25, 31. Okt. 2010 (CET)

Falls ich es nicht schon mal irgendwo angemerkt hatte: das ganze Hinundher hat seine Ursache darin, dass eigentlich einsichtige Mitarbeiter nicht erkennen wollen, dass eine Wahrheit immer nur fallweise wahr ist. Und speziell hier, dass der Ferromagnet, also Eisen, nicht durch den elektrischen Strom magnetisiert wird, sondern dass sich lediglich seine sowieso schon vorhandenen Magnete unter der Wirkung eines externen Feldes ausrichten. Wären die atomaren Spins einfach "aufgehängt", so könnten sie sich analog zur wirkenden äußeren Kraft drehen und man würde einsehen, dass dieses Funktion irgendwie sinusförmig ist. Da aber die Elementarmagnete ein Eigenleben führen und sich zu Domänen zusammenfinden und dass wir die Umordnung der Domänen als eine zuerst einmal lineare Magnetisierung sehen, bevor es dann doch zur "Sättigung" kommt, das erweckt den Eindruck, dass sich Eisen durch eine Durchflutung magnetisiert. Was wir an technischen Transformatoren beobachten ist so weit weg von Maxwell! Aber hier sind ja alle guten Willens, und das ist ja schon mal was! FellPfleger 07:43, 26. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Peterfrankfurt, Dein Satz: "Wie gesagt, ich komme ja aus der Schule, dass der Strom das Magnetfeld macht und nicht die Spannung." Ist absolut richtig. Schau doch mal die Hysteresekurve von einem Ringkerntrafo an, nur den senkrechten Teil. Da ändert sich kaum ein Magnetfeld obwohl das B kräftig wächst mit größer werdender Spannungszeitfläche. In Luft ist das alles richtig was du sagst, da geht es linear zu, ( 1T = 8000A/cm). Aber im Eisen, mit zum Beispiel 1T = 0,001 A/cm, herrscht die Spannungszeitfläche vor solange im senkrechten Teil der Kurve gefahren wird. Das ist ja euer Problem, dass ihr das nicht seht, weshalb ihr den Eisentrafo nicht versteht, bzw. mit der Spannungszeitfläche nichts anfangen könnt. Ausserdem gilt für: H=I*n/länge, dass das I umso kleiner wird, je größer die Windungszahl ist für ein gegebenes H. B=μ*H, Φ=B*A, ist alles richtig, aber zu sagen : also ist Φ prop. zu n und nicht zu 1/n ist ein Trugschluss, denn Φ ist auch Prop. zu U * t bei einem Rechtecksignal. Man kann sagen beides ist richtig, aber es kommt auf die Beträge der Größen an, die vom Magnetischen Widerstand Rm abhängen. Für ein Rechtecksignal der Zeit t gilt: Φ = I * N / Rm und Φ = U * t. Ist das Rm sehr groß, bei gutem Eisen, dann ist es sinnvoll mit Φ = U * t zu rechnen, weil sich mit dem dann fliessenden Strom und wenig Windungen kein nennenswerter Fluss ergibt. Ist Rm klein, in Luft, wie beim Elektromagneten, dann ist es gut mit Φ = I * N / Rm zu rechnen. Also ist beides richtig. Nur beim Eisentrafo ist es viel anschaulicher mit den Spannungszeitflächen zu rechnen, weil eben auch gilt: U = dΦ / dt und dessen Intergral. Φ = U * t gilt aber immer, auch beim Elektromagneten. Ausserdem können sich zwei Trafos bei gleicher Windungsspannung aber unterschiedlichem Rm völlig unterschiedlich verhalten was die Stromaufnahme für die Magnetisierung betrífft. Beide gehen aber bei Überschreitung der Spannungszeitfläche durch zu kleine Frequenz oder zu großer Spannung am gleichen B Punkt in Sättigung. Und das kann man wunderbar mit den Spannungszeitflächen beschreiben. Der Trafo hat also viele Gesichter und wird uns wohl noch lange beschäftigen. Grüße, --Emeko 15:18, 26. Okt. 2010 (CEST)

(reinquetsch) Ja natürlich rechne ich mit der Hysterese und den Nichtlinearitäten. Aber mit keinem Rechentrick der Welt wirst Du eine Kausalität oder eine Division dadurch umkehren können. Und das l in H=I*n/l ist ja nicht variabel, sondern fest, nämlich praktisch die Größe des Kernjoches. Ganz real, direkt mit dem Lineal abmessbar. --PeterFrankfurt 03:11, 27. Okt. 2010 (CEST)

@Emeko: Ein wesentliches Problem dürfte darin bestehen, dass Du den Transformator einerseits als idealen Transformator betrachtest und deshalb den Magnetisierungsstrom und die die ohmschen Widerstände vernachlässigst, Dich aber andererseits recht ausführlich mit der Nichtlinearität beschäftigst. Halbwegs anständige Transformatoren im Haushalt sind aber so ausgelegt, dass sie Überspannung verkraften. Deshalb arbeiten sie in einem Bereich, den man mit gewisser Berechtigung noch als linear betrachten kann.

Beim idealen Transformator gilt sogar die Überschrift oben: „Magnetfeld ist nicht Ursache des Transformatorprinzips“, denn: „Der ideale Transformator strahlt weder Energie ab (z. B. in Form von Wärme), noch speichert er Energie. Er ist das wesentliche Element im Ersatzschaltbild eines realen Transformators, alle übrigen Elemente beschreiben Abweichungen des jeweils betrachteten Modells von dieser Idealvorstellung.“ Zu diesen Abweichungen gehören auch alle Effekte, die mit der Nichtlinearität der Magnetisierungskennlinie verbunden sind. Grüße -- wefo 16:00, 26. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Wefo, ich betrachte den Ringkerntrafo nur als fast idealen Trafo, der durchaus einen Magnetisierungsstrom hat, der aber sehr klein ist, sich aber trotzdem darstellt. Siehe meine vielen Messungen auf meiner Benutzerseite. Auch die Ohmschen Widerstände lasse ich nicht wegfallen. Der ideale Trafo im WP ist nicht von mir beschrieben. Nur den Ringkerntrafo habe ich weitgehend verfasst. Er ist fast ideal, weil sein Magnetisierungsstrom 100 mal kleiner ist als bei anderen Trafos. Die Auslegung für Überspannung von 10% hat jeder Trafo indem die Max. Induktion nicht an die Grenze geht bei Nennspannung. Siehe auch meine Ausführungen zu Peter Frankfurts Einwänden oben. Grüße, --Emeko 16:29, 26. Okt. 2010 (CEST)

@PeterFrankfurt: Äähm, wie ist das jetzt? Du gehst von einem Strom I aus und IxN definiert eine best. Durchflutung. Wenn man N nun z. B. verdoppelt so verdoppelt man damit auch die Durchflutung und daß dazu dann der doppelte Fluss (!) gehört, ist trivial (µ= konst, Sättigungseffekte vernachlässigt). Wenn man schaut, was dabei mit der Spannung an der Spule passiert, so findet man doppelten Fluss durch doppelte Windungszahl, ergibt 4-fache Spannung gegenüber der Ausgangslage. Geht man von einer eingeprägten Spannung aus, so definiert U/N den Fluss. Verdoppelt man hier die Windungszahl, so halbiert sich der Fluss. Zum halben Fluss gehört dann auch nur noch die halbe Durchflutung. Weil ja die Windungszahl voraussetzungsgemäß verdoppelt wurde, erreicht man die halbe Durchflutung jetzt mit einem viertel des ursprünglichen Stromes. Wenn man jetzt gedanklich diesen Strom vervierfacht, wird aus dem halben Fluß der doppelte und aus der Spannung die 4-fache, d. h. die Relationen sind genau die gleichen wie bei der Ausgangslage mit dem Strom.

Im ersten Fall wurde der Strom konstant gehalten (Fluss und Spannung werden größer), im 2. die Spannung (Fluss und Strom werden kleiner) und das allein macht den Unterschied. Nur, eines ist deutlich zu erkennen: Wenn man schon als Voraussetzung eine eingeprägte Spannung hat, so ist dringend geraten dann auch den Weg von der Spannung über den Fluss gehen, weil der Weg über den Strom, wie man sieht, die Spannung und damit die Voraussetzungen verändert. Man kann das, wie das in dem Beispiel gezeigt wurde, natürlich alles wieder umrechnen und korrigieren. Ich gebe hier aber zu bedenken, daß dies auch nur möglich ist, weil µ als konstant angenommen werden durfte. Ist das, wie bei einem realen Trafo nicht so, funktioniert das Umrechnen gar nicht mehr. Es ist demnach schon mehr ein didaktisches Problem, es betrifft Ergebnis und auch Verständnis. MfG -- Elmil 17:30, 26. Okt. 2010 (CEST)

quetsch: Sehr verwirrend. Wovon ist die Rede??? Die doppelte Primär-Windungszahl verdoppelt zwar bei gleichem Strom die magnetische Urspannung, aber der induktive Widerstand steigt mit dem Quadrat der Windungszahl. Wenn also der Trafo an einer Spannungsquelle betrieben wird, ist der Strom nur noch 1/4 im Sinne der Komplexe Wechselstromrechnung. Damit ergibt sich nur noch die halbe magnetische Urspannung und – soweit wir den halbwegs linearen Teil der Magnetisierungskennlinie zugrundelegen – der halbe magnetische Fluss. Dessen Änderung induziert natürlich auch nur die halbe Sekundärspannung. Und das ist ja auch zu erwarten. Und die ganze Rechnerei betrifft lediglich einen Trafo im Leerlauf, den als Trafo zu betrachten ich mich doch eher weigere, weil es sich nur um einen Spezialfall handelt. Für einen belasteten Trafo wäre die Rechnung in modifizierter Form zu wiederholen. Ich denke übrigens auch an den Trafo im Fehlerstromschutzschalter, der ja auch bei 50 Hz betrieben wird. -- wefo 23:15, 26. Okt. 2010 (CEST)

Die verwirrende Annahme steckt in der Sache mit dem doppelten Strom. Tatsächlich geht es immer nur um das Integral über eine die Windungen einschließende Fläche. Bei einer Beschreibung eines Experiments ist es idR sinnvoll, dieses Integral des Stromes als konstanten Parameter anzunehmen, weil sich dann der Arbeitsbereich auf der magnetischen Kennlinie nicht ändert. In diesem Fall der Betrachtung ist die Ausgangsspannung zu der sekundären Windungszahl propotional. Die Betrachtung mit der doppelten Primärwindungszahl führt zwar zum gleichen Ergebnis (wie gezeigt), ist aber insoweit weniger typisch, als sie auch für jede andere Induktivität gilt. -- wefo 23:39, 26. Okt. 2010 (CEST)

@Wefo: Hier war PF angesprochen. Ihm erschien es als Widerspruch, daß einerseits der Fluß bei vorgegebener Spannung proportional zu 1/N sein soll wo doch andererseits der Fluß proportional zu N ist wenn man von einem Strom I ausgeht. Ich habe versucht, zu erklären, daß beide Ansätze richtig sind, wie sie sich auswirken und wodurch sie sich unterscheiden. Von einem Trafo und all dem was Dir da sonst noch dazu eingefallen ist, war gar keine Rede. Meine Empfehlung dazu: Erst Lesen, dann denken, wer beides kann, ist klar im Vorteil. Gruß -- Elmil 16:27, 27. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Elmil, kannst du bitte die exakte Formel dafür schreiben: "Geht man von einer eingeprägten Spannung aus, so definiert U/N den Fluss". ich finde die Beziehung von U Zu N in meiner alten Formelsammlung nicht, da wird immer nur mit dem Strom gerechnet. Grüße, --Emeko 12:01, 27. Okt. 2010 (CEST)

Ok, ich habs gefunden es steckt in der Transformatorenhauptgleichung, wenn man nach B*A auflöst: Φ =U / (4,44 * F * N), Grüße, --Emeko 14:38, 27. Okt. 2010 (CEST)

Nochmal ein Versuch, einen zivilisierten Disput aufzusetzen

Das ist schon starker Tobak, was hier so abgeht. Und wie kommt man das raus, wenn die Grundlagen als "Physikphilosophie" verunglimpft werden? Was ist es denn, wenn man über Ursache und Wirkung so "schwafelt", wie es hier passiert? Natürlich ist es ein Problem, den Anfang des Fadens zu finden, natürlich ist es ein Problem zu unterschieden, ob nun ein Faden links oder rechts herum aufgewickelt ist. Aber ich gewinne den Eindruck, hier wird versucht festzustellen, ob denn ein Seidenkokon rechts oder links herum aufgewickelt wird und jeder versucht, seine Erfahrung als Standard zu setzen. Wobei der eine oder andere noch nie in der Praxis einen Seidenkokon vor sich hatte und vorschlägt, ihn von innen aufzuwickeln. Weil man ja auch eine Schnurrolle von innen her aufzwieseln kann, oder weil... Irgendwo wird es schon herkommen. OK, nun aber nochmal ganz ernsthaft: Das Problem, Ursache und Wirkung zu unterscheiden, stellt sich nicht nur hier, wo es so viele mögliche Missverständnisse gibt, sondern schon bei einem viel einfacheren Fall. Und ich möchte dringend bitten, einfach mal als Fingerübung für eine sinnvollen Diskussionsablauf, sich klarzumachen, ob denn nun der Strom die Spannung am Widerstand bewirkt oder die Spannung den Strom. Denn das ist gar nicht so einfach, wie man es sich vorstellen mag: was passiert zwischen dem Moment, in dem der Schalter noch nicht geschlossen ist, also noch kein Strom fließt, und somit am Widerstand noch keine Spannung abfällt, und dem Moment, in dem der Schalter schon geschlossen ist, ein Strom fließt und "natürlich" auch ein Spannungsabfall da ist. Wie genau schafft man den Schritt von A nach B? Wenn diese Frage nicht geklärt werden kann, dann kann man den Rest wirklich vergessen. FellPfleger 13:08, 27. Okt. 2010 (CEST)

Wieso starker Tobak und die Aufregung? Als "Elektriker" sage ich, vorausgesetzt man hat eine steife, eingeprägte Spannungsquelle: Wenn der Schalter geschlossen wird, meinetwegen beim ersten Kontakt der prellenden Kontaktflächen, dann steht die Spannung am Lastwiederstand an, verursacht also an ihm einen Spannungsabfall, der der Spannungsquelle entspricht und entsprechend dem Ohmschen Gesetz fliesst nun ein Strom I = U/R. Also ist der Strom I die gesuchte Größe. Wenn du mal versuchst einen Analogen Schaltplan zu lesen, dann ist diese Betrachtungsweise sinnvoll und führt zum Verständnis der Vorgänge in einer komplexen Schaltung. Natürlich geht es auch anders herum und kann in manchen Fällen auch hilfreich sein, aber mir fällt da nur die EInspeisung eines Konstantstromes ein, da denkt man so, dass der Strom am Widerstand eine Spannung abfallen lässt und nicht andersherum, denn den Spannungsabfall am Widerstand kennt man ja auch erst dann wenn man den konstanten Strom mit dem bekannten Widerstand multipliziert. Hier ist dann die Spannung die gesuchte Größe. Mir ist schon klar, dass das alles gleichzeitig passiert mit dem Spannungsabfall und dem Strom. Keiner ist zuerst da. Aber die gesuchte Größe des Stroms ist logischerweise beim Fall mit Konstantspannung als Wirkung der Spannung am Widerstand zu betrachten. Deshalb wende ich die Spannungszeitflächen immer dann an, wenn eine steife SPANNUNG an eine Spule gelegt wird. Auch beim Elektromagneten. Mir scheint die Physiker unter euch machen es sich da unnötig schwer, wenn sie darüber streiten ob der Strom oder die Spannung zuerst da ist. Grüße, --Emeko 14:02, 27. Okt. 2010 (CEST)

Das Wort „gleichzeitig“ markiert das Problem. Ein Widerstand habe eine beachtliche räumliche Ausdehnung. Zur Eindeutigkeit möge der Fußpunkt als „Masse“ betrachtet sein. Der Schalter befinde sich an dem der Masse abgewandten Ende und sei „ideal“.

Dann ist vor dem Schalten die Spannung an der Lastseite des Schalters null. Die Elektronen „wissen“ nichts von einem elektrostatischen Feld.

Nun werde der Schalter geschlossen. Das Feld breitet sich mit der endlichen Lichtgeschwindigkeit aus. Die dem Bezugspunkt nahen, thermisch schwingenden Elektronen „erfahren“ als letzte von dem Feld und passen die statistische Wahrscheinlichkeit an dieses Feld an.

Das genügt noch nicht. An diesem „unteren Ende“ entsteht erst jetzt ein Spannungsabfall, der als Information das „obere Ende“ erreichen muss.

Das was beim ohmschen Gesetz betrachtet wird, ist der Zustand, der nach dem Abklingen aller Ausgleichvorgänge zu beobachten ist.

In dem Beispiel wurde mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit argumentiert. Diese ist so groß, dass ihre Effekte bei einem Netztransformator mit voller Berechtigung vernachlässigt werden können. Aber daraus ergibt sich noch keine neue Physiktheorie.

Und natürlich „hinkt“ das Beispiel, weil der lange Widerstand nach der Leitungstheorie betrachtet werden müsste. Das Paradoxe besteht jedoch darin, dass sich nach dieser Theorie zwar eine Ausbreitungsgeschwindigkeit errechnen lässt, dass aber die differentiellen „Bauelemente“ keine geometrische Ausdehnung haben.

Die Ausdrucksweise „gleichzeitig“ weckt unzutreffende Vorstellungen und sollte deshalb nur mit sehr großer Vorsicht verwendet werden.

Wir sollten uns deshalb bemühen, Formulierungen so zu wählen, dass sie der allgemein anerkannten Theorie nicht widersprechen. Die magnetische Urspannung beschreibt ein dem obigen vergleichbares Feld. Und der magnetische Fluss dürfte sich ebenfalls vergleichbar verhalten, solange sich keine „Elementarmagnete“ „ausrichten“. Und dieser Vorgang verändert das Material, es gibt eine Relaxationszeit.

Und wieder können solche Effekte beim Netztransformator mit guter Berechtigung vernachlässigt werden.

Mit einem Artikel, der versucht, alle Erkentnisse eines mehrjährigen Studiums zu umfassen, kann niemand etwas anfangen. -- wefo 15:23, 27. Okt. 2010 (CEST)

Das markiert eigentlich schon wieder das Problem. Im ersten Abschnitt suche ich das Wort "gleichzeitig" vergebens, es wird im zweiten eingeführt und im dritten dann heftig diskutiert. Es gibt für mich auch keinen Unterschied zwischen einem Elektriker und einem physicus domesticus vulgaris, dem gemeinen Hausphysiker ;-). Bei mir sind alle Menschen gleich. Aber aus den Antworten entnehme ich, dass die Frage nicht wirklich verstanden wurde. Das Einführen der Lichtgeschwindigkeit bringt uns auch nicht weiter, ist aber ein bewährtes Mittel, wenn man ansonsten nicht mehr weiter weiß, wer Zeit übrig hat, kann sich in den einschlägigen Artikeln suhlen. OK, aber nochmal zur Sache: eine Spannungsquelle ist eine Spannungsquelle, eine Stromquelle eine ebensolche und sie sind per definition ideal, da muss man nicht noch "steif" und "eingeprägt" dazustellen. Wobei ich mit einprägen immer einen Strom verbunden habe, nie die Spannung. Die ist einfach da. Schon dass es diesen Sprachgebrauch gibt, etwas wachsweich, zeigt, dass man in der Regel ein mulmiges Gefühl hat. Zudem kann man lange um das Prellen eines Schalters herumreden, dadurch wird es ja nicht einfacher. Jede Sache sollte so einfach sein, wie nötig und nie einfacher. Ein gewisser Ockham hat hier Basisarbeit geleistet. Also, das Rätsel ist so zu lösen: eine ideale Spannungsquelle, ein idealer ohmscher Widerstand und ein idealer Schalter sind in Serie verbunden, nach einem meiner geliebten analogen Schaltpläne. Ideale Spannungsquelle: dürfte bekannt sein. Idealer Widerstand: keine räumliche Ausdehnung, keine Erwärmung beim Stromfluss, einfach ein etwas mit zwei Anschlüssen und wenn ein Strom durchfließt, gibt es auch eine Spannung und umgekehrt. Keine Lichtgeschwindigkeit, keinen Induktivität, keine Kapazität.

Nun der Schalter: zwei irgendwie gestaltete Kontakte, in definiertem Abstand einander gegenüberstehende, bereit zum Schluß, pardon, Schließen. Zwischen den Kontakten ein Vakuum. Und dieses hat, man höre und staune, eine dielektrische Eigenschaft, es kann elektrische Energie speichern. Wenn nun also die Kontakte in einem Abstand stehen, dann bilden sie eine Kapazität, und mag sie auch verschwindend klein sein, ganz nahe an Null, absolut zu vernachlässigen. Nun setzt man den Schalter in Bewegung, und sagen wir, mit einer konstanten Geschwindigkeit, ohne nun, allzu physikalisch, über die Beschleunigung nachzudenken, genauso wenig über das dann unvermeidliche Prellen. Aus Abstand und Geschwindigkeit können wir die Zeit des "Schließvorgangs" berechnen, wobei wir darüber uns im Klaren sein müssen, dass wir damit die Bewegung des Schalters meinen und nicht den Moment der Kontaktherstellung. Nach dern halben Schließdauer hat sich die Kapazität des Schalters verdoppelt, denn bei gleicher Kontaktfläche ist der Abstand halbiert. Nach 3/4 der Zeit ist die Kapazität 4 mal so hoch, nach 7/8 der Zeit 8 mal usw, bis im allerletzen denkbaren Moment die Kapazität unendlich groß ist. Und nun haben wirs: eine ganz einfache Reihenschaltung von Kondensator und Widerstand, wie schon als Kind in der Schule gelernt, mit dem kleinen Unterschied, dass die Kapazität eine Funktion der Zeit ist. Und damit fließt also schon lange bevor der Kontakt kontaktiert ein Strom im Widerstand, der zu einem Spannungsabfall führt und der dafür sorgt, dass Kirchhoffs Gesetz ohne Wenn und Aber gültig ist. Und das hat sich schon Maxwell klargemacht, denn warum sonst hat er sich den "Verschiebungsstrom" einfallen lassen, wie sollte er seinen Zeitgenossen klarmachen, dass Stromfluss etwas idealisiertes ist, das sich auch im Ladungstransport äußert und das zu einer Zeit, als Elektronen keineswegs "real" waren! Atomistische Theorien sind zwar schon älter, aber das heißt ja noch lange nicht: anerkannt. Jetzt kann man sich fragen: warum muss man dazu solch lange Erklärungen schreiben, wo doch jedes Kind die Frage nach dem Seerosenteich und der Schließdauer beantworten kann. Bleibt noch die Frage: wo geht eigentlich die Energie hin, die in dem Kondensator der Schaltkontakte gespeichert ist, wenn dieser schließt und damit definitiv keinen Spannungsabfall mehr aufweist. Hier findet man die Antwort durch Googlen nach "Kondensatorparadoxon" und auf hier kann man ewig nachforschen, wieso das so lange diskutiert wurde. FellPfleger 16:05, 27. Okt. 2010 (CEST)

Ich schreib dazu jetzt nichts mehr, das führt zu nichts. Da könnte ich auch genauso über das Liebesleben der Honigbiene im Rückenflug spekulieren oder wie der Elektriker sagt: Rot ist blau und plus ist minus. --Emeko 18:10, 27. Okt. 2010 (CEST)

Das ist doch schon mal ein Anfang. ;-) FellPfleger 18:18, 27. Okt. 2010 (CEST)

Um dem Disput einen weiteren kulturellen Aspekt zu verleihen: Mir scheint das Liebesleben der Pflastersteine wesentlich interessanter. -- wefo 20:40, 27. Okt. 2010 (CEST)

FellPfleger hat den lobenswerten Versuch unternommen, „eeinen zivilisierten Disput aufzusetzen“. Dieser Versuch scheint gescheitert.

Der Kern des Problems dürfte ein ganz deutlicher Widerspruch zwischen den Betrachtungen hier in diesem Artikel und jenen in der allgemeinen, wissenschaftlichen Betrachtungsweisen zu sein. Wir alle wissen, dass z. B. Widerstände nichtlinear sein können (und sei es, wegen einer Temperaturabhängigkeit). Aber wir betrachten zunächst den idealisierten Fall und setzen voraus, dass der gute Ohm Recht hatte. (Ich spreche da von dem Grundrecht und der Pflicht des Wissenschaftlers, zunächst den einfachsten Zusammenhang anzunehmen. Und das sind in der Reihenfolge: Konstanz, lineare Abhängigkeit, quadratische, reziproke und weitere Abhängigkeiten. Erst ganz zum Schluss kommt der nichtlineare Fall. Und selbst der wird stückweise linear approximiert.)

Hier in diesem Artikel wird jedoch so getan, als wäre der (lineare?) Übertrager eine irgendwie völlig andere Sache. Und so wird hier mit der Betrachtung nichtlinearer Verhältnisse jeder Gaul zu Schanden geritten. Es ist doch gar nicht zu bestreiten, dass neuere Herstellungsverfahren für Kerne und ihre Materialien eine spezielle Betrachtung erfordern.

Aber gerade die Anwendungen des Transformatorprinzips sind so vielfältig, dass nichtlineare Betrachtungen das Thema völlig verzerren. Schon das Thema „idealer Transformator“ ist ein Widerspruch in sich, weil einige Autoren von „Quellen“ meinen, der ideale Transformator sei einfach nur ein realer, aber besonders „guter“ Transformator. So wird zwischen den beiden Formeln über ein Magnetfeld geredet, das es – wenn man dem letzten (völlig richtigen!) Satz glaubt – im idealen Transformator gar nicht gibt.

Ohne die Trennung des allgemeinen Transformatorprinzips von speziellen Feinheiten (z.B. der Netztransformatoren) kann das nichts werden. OmA liest das nicht.

Man wird überrascht sein: Schon die Wörter „primär“ und „sekundär“ sind eine Verzerrung der wissenschaftlichen Betrachtungsweise, weil sie nur im Fall zweier ganz bestimmter, vereinfachter Betrachtungsweisen gültig sind (ideale Spannungsquelle, ideale Stromquelle – und selbst hier besteht keine Einigkeit bezüglich des mir befremdlichen Wortes „eingeprägt“). Der Grund liegt ganz einfach darin, dass jeder normale Mensch von zwei Gleichungen, die gleichzeitig betrachtet werden, überfordert ist. Die allgemeine Betrachtung betrifft aber einen Transformator in einem Netzwerk, in dem die Zuordnung der Zahlen 1 und 2 völlig willkürlich ist.

Es bedarf also eines Artikels über das Prinzip des Transformators, der zunächst einmal zu den vielfältigen Anwendungen und Aspekten führt. Viele BKL haben mit ihren darin enthaltenen Definitionen einen ähnlichen Aufbau. -- wefo 06:12, 31. Okt. 2010 (CET)

Meiner Meinung nach braucht es keinen Artikel zum Prinzip, denn das Prinzip ist recht einfach und kurz zu schildern, wenn man die Zwiebelschalen der Praxis abgeschält hat. Oder besser, man fängt mit dem Kern an und schreibt dann alles dazu, was einem wichtig erscheint. Jedenfalls gibt es nichts am praktischen Transformator, was nicht in Übereinstimmung mit der Praxis ist. Es gibt nur eine Altlast, nämlich dass man behauptet, ein Transformator könne ohne Magnetfeld funktionieren und das sein ein "Idealer Transformator", nur weil jemand etwas über Gebühr vereinfachen wollte. OK, auch damit kann man irgendwo leben. Ich möchte aber noch etwas zu Liebesleben der unbelebten Natur beitragen (sexsells)indem ich mal der Frage nachgehe, warum eigentlich in einer geschlossenen Leiterschleife eine Spannung induziert werden kann. Obwohl die Leitungsschleife ideal ist, also keine ohmschen Verluste möglich sind. Solch ein idealer Ring, sagen wir mal, einen supraleitenden Ehering, erfährt nun also eine Flussänderung, es wird eine Spannung induziert und doch wieder nicht, und schone haben wir einige hundert Seiten Diskussion. Dabei ist die Antwort ganz einfach: in einer geschlossenen Leiterschleife KANN MAN DEN FLUSS NICHT ÄNDERN. Ist irgendjemand da, der hier zustimmt, und kann er auch erklären, warum? FellPfleger 21:20, 31. Okt. 2010 (CET)

Die ideale Leiterschleife verbinde ich mit der Supraleitfähigkeit. Zu diesem speziellen Aspekt möchte ich mich aber mangels der mE notwendigen Kompetenz und Erfahrung nicht äußern.

Tatsächlich existiert ein realer Transformator (also einer mit Magnetfeld) in der von Dir beschriebenen Art mit „Schleifchen“: Der magnetische Kern eines Wechselstromschütz ist gespalten, und durch diesen Spalt und um den einen Teil des magnetischen Kerns herum gibt es eine dicke Leiterschleife aus Kupfer. Diese können wir als fast ideal annehmen. Und tatsächlich „will“ sich der durch diese Schleife verlaufende magnetische Fluß „irgendwie“ nicht ändern. Tatsächlich ist es aber so, dass zwischen den beiden Teilen des magnetischen Flusses eine Phasenverschiebung auftritt. (Die Zugkraft des Elektromagneten hätte übrigens die doppelte Frequenz.) In unserer durch die Wörter „primär“ und „sekundär“ geprägten Begrifflichkeit wird dieser Transformator primärseitig an einer (fast) idealen Spannungsquelle betrieben, während die Sekundärseite im Kurzschluss betrieben wird. Eher ungewöhnlich, aber Realität. Schade, dass die WP dies lediglich kurz erwähnt, ohne es genau zu erklären. -- wefo 22:34, 31. Okt. 2010 (CET)

PS:Emekos „Liebesleben der Honigbiene im Rückenflug“ scheint mir doch eher die belebte Natur in Missionarsstellung zu betreffen.

Netzwerke mit Induktivitäten und Kapazitäten haben keine Felder und keine Ausdehnung. Das Feld ist beim Transformator lediglich so etwas wie ein „Dreckeffekt“, zwar (für die physikalische Erklärung) notwendig, aber für das Netzwerk genau so wenig relevant, wie die Spannungsfestigkeit der Kondensatoren oder die Leistungsklasse der Widerstände. -- wefo 22:48, 31. Okt. 2010 (CET)

Hallo Fellpfleger, bist du einverstanden, wenn ich mich korrigiere und sage, dass beim idealen Transformator das Magnetfeld sehr klein ist im Verhältnis zur Induktion aber nie ganz Null? Also z.B. bei 10 Tesla dann nur 0,001 A/cm? Natürlich geht das Feld nie ganz gegen Null aber man kann es in der Technik dann vernachlässigen. Ich stimme dir ebenfalls zu: In einer ideal leitenden, geschlossenen Leiterschleife, um einen idealen magnetisch leitenden Kern, kann man den Fluss nicht ändern, weil eine Flussänderung wiederum eine große Spannung in der Schleife und diese einen großen Strom hervorrufen würde, der wiederum seine Ursache, die Flussänderung erfolgreich bekämpfen würde. Das hat Elmil schon seit langem immer wieder so beschrieben. Natürlich könnte man Spuren der Änderung einer der Größen dann messen mit empfindlichen Messgeräten, aber es ist immer ein Problem in einem geschlossenen Regelkreis mit sehr hoher Verstärkung die Ursache der kleinsten analogen Regelabweichung nachzuweisen. Ich denke mir reicht es jetzt mit der Diskussion. Die Sättigung der Argumente ist für mich erreicht. Ich habe wieder etwas dabei gelernt und hoffe andere Leute auch. Wenn ich wieder mal einen Fehler finde im WP und den versuche zu verbessern, geht die Diskussion sicher von Neuem los.

Hallo Wefo, mit der Phasenverschiebung beim Kurzschlussring hast du recht. Er ist um einen Teil vom Anker des E-Magneten gewickelt, damit die Zug-Kraft auch im Spannungsnulldurchgang noch vorhanden ist und der Magnet nicht brummt, weil der Magnetfluss dort weiter fließt, wenn der Fluss im anderen Teil zu Null geht. Der Netz-Trafo der am Eingang an einer idealen Spannungsquelle und am Ausgang im Kurzschluss betrieben wird verdampft ziemlich schnell und gehört meiner Meinung nach nicht in den Artikel des WP. Allenfalls in eine Störfallbeschreibung. Der Kurzschluss eines Teiles der Windungsspannung, bzw. des Magnetflusses beim Schütz ist auch wieder ein Sonderfall, ähnlich wie der Streutrafo im Schweißnetzteil, usw., was die Oma überfordern würde, genauso wie deine vielen anderen von dir eingebrachten Sonderfälle, die von Laien nicht verstanden werden können. Grüße, --Emeko 09:03, 1. Nov. 2010 (CET)

Magnetisierungsstrom

Hallo zusammen, mir ist aufgefallen, dass kein Artikel über den Magnetisierungsstrom existiert. Wenn man ihn für die Suche eingibt, dann landet man auf der Seite des Transformatorartikels. Wer soll den Artikel erstellen? Er sollte mindestens für Transformatoren, Drosseln,Induktivitäten, Stromwandler sowie für Motoren und Elektromagnete gelten. Oder sollte er besser in den Transformatorartikel eingebaut werden?Elmil und ML habt ihr Lust dazu? Grüße , --Emeko 17:33, 8. Nov. 2010 (CET)

Prinzip und Leiterschleife

Es wird wieder deutlich, warum es nicht zu einer Meinung kommt. Und da kann man etwas ändern. Die ideale Leiterschleife gab es lange, bevor ein Supralleiter bekannt war. Also muss man auf die Diskussion nicht verzichten, weil man keine Ahnung von Supraleitern hat. Und nun kommt die Praxis mit dem Schütz und schon wieder in eine Grube gefallen. "fast ideal" ist genau so wenig richtig wie "fast schwanger". Diese "Kurzschlusswicklung" funktioniert genau deshalb, weil es eben doch einen Widerstand gibt und so der Effekt der Flussänderung nur verzögert wird. Also, ein solcher Schütz würde nicht mit einer idealen Schleife funktionieren. Anders etwa als ein Asynchronmotor, der durchaus mit einem idealen Käfig funktioniert. Also, man wird vom Nachdenken nicht entlassen, nur weil man keine Ahnung hat ;-) Die Frage bleibt: kann man den magnetischen Fluss durch eine geschlossene ideale Leiterschleife hindurch ändern. Und ich gebe auch zwei Antworten vor: "JA", "NEIN". FellPfleger 09:11, 1. Nov. 2010 (CET)

Trugschluss: Wenn man den magnetischen Fluss in einer geschlossenen idealen Leiterschleife nicht ändern kann, dann gibt es ihn nicht, solange man die Leiterschleife nicht unterbricht, für den Fluss sorgt und dann die Schleife wieder schließt. -- wefo 10:30, 1. Nov. 2010 (CET)

Darf ich auf folgenden Trugschluss hinweisen: es gibt ihn nicht ist etwas anderes als: sein Wert ist Null. Ich hatte auch Antworten vorgegeben und es hätte mir ein Ja oder Nein gereicht, um in der Sache fortzufahren. Nun ist es anders gekommen, kein Problem. Ich hatte oben gesagt: man kann den Fluss nicht ändern. Nicht: er ist Null. Nehmen wir einfach einmal an, es gäbe ein völlig flussfreies Stück Vakuum, wir würde darin eine Leiterschleife biegen, dann wäre in der Tat der Fluss in der Schleife Null und könnte nie anders als Null sein. Oder wir machen folgendes: wir schmieden einen nahtlosen Ring, indem wir eine ideal leitende Platte durchbohren und dann aufwalzen. Die entstehende Leiterschleife hat keinen Fluss und wird nie einen Fluss im inneren haben. Einverstanden? FellPfleger 11:06, 1. Nov. 2010 (CET)

Der Gesamtfluß bleibt idealtypisch betrachtet konstant. Die Flußdichte kann ihre örtliche Verteilung jedoch schon ändern. Das habe ich vor kurzem mit den ET-Studenten im 2. Semester diskutiert. -- Michael Lenz 21:31, 1. Nov. 2010 (CET)

Genau so wird ein Schuh daraus! Es ist in der Tat die Flussdichte, die sich ändert. Und da die Flussdichte respektive ihre räumliche Änderung wohl das Potenzial darstellt, ist dadurch auch die Kraftwirkung zu verstehen. Wenn nun der Fluss sich nicht ändert, gibt es natürlich auch keine Spannung in der geschlossenen Schleife und alles ist in Butter. Wir die Schleife unterbrochen, oder hat sie einen endlichen Widerstand, dann wird der induzierte Strom!, der den Fluss konstant halten will, eine Spannung aufbringen müssen, um den Strom zu treiben und dann wird natürlich auch der Fluss in der Spule sich verändertn, denn es kommt ja schließlich nun zur Energieübertragung. Das habe ich allerdings hier in der Diskussion schon anders gelesen und ich will nun nicht mehr im Artikel nachlesen. FellPfleger 23:11, 1. Nov. 2010 (CET)

Wir sprechen hier von einem Modell der Realität. Und Deine umfangreich beschriebenen, theoretischen Verfahren können nicht darüber hinwegtäuschen, dass Dein Modell behauptet, in der Schleife des Schütz würde das magnetische Feld nur wegen der Abweichung von dem Ideal „idealer Leiter“ verzögert. Wenn das so wäre, dann stellt sich die Frage, ob sich die Verzögerung verbessern lässt, indem man noch stärker vom „Ideal“ abweicht? Einen größeren Widerstand des Drahtes könnte man durch schlankeren Kupferdraht oder auch durch die Verwendung von Konstantan erreichen, in einem besonderen Fall einfach nur Eisen?

Dein Modell wird durch das Experiment widerlegt.

Das grundlegende Problem des ganzen Artikels beginnt mit der Definition am Anfang, die – das räume ich gerne ein – so schwierig ist, dass sich schon viele Autoren den Kopf darüber zerbrochen haben. -- wefo 11:48, 1. Nov. 2010 (CET)

Mein Modell behauptet überhaupt nichts. Ich versuche nur zu verdeutlichen, dass das Hinwegsehen über manche Grundfragen und das Erklären ohne zu Klären die Ursache vieler verbreiteter Irrtümer ist. Zuerst: ein Wechselstromschütz ist ein über viele Jahrzehnte optimiertes Bauelement und die Dimensionierung ist noch immer nicht abgeschlossen, weil Werkstoffe, Formgebungsverfahren usw sich immer noch entwickeln. Also ist es denkbar ungeeignet, ein einfaches Experiment daran festzumachen. Ganz einfache Zusammenhänge sind nicht verstanden und werden umfassend wortschweifig beantwortet. Und man ist nicht in der Lage, eine Frage mit Ja oder Nein zu beantworten. In einem geschlossenen Idealen Leiter kann keine Spannung induziert werden, also kann sich auch der Fluss durch diesen Leiter nicht ändern. Das führt dann zu offensichtlichen Differenzen mit der Realität und man weicht einer klaren und festen Beantwortung der Frage aus. Dabei gibt es Experimente, die die Zusammenhänge ideal zeigen wie die Strombegrenzung ("Sicherung") durch eine supraleitende Spule im Hochspannungsnetz oder das Schweben eines Supraleiters über einem Magneten. Schon das Wegfliegen eines Ringes beim Lenzschen Versuch in der Schule. Und nochmal: dass die Lehre versagt hat, sieht man an der Wikipedia. Man klärt nicht auf, man schlägt tot. Es gibt da viele Beispiele. Was also ist: kann in einer geschlossenen idealen Leiterschleife eine Spannung induziert werden, kann man das Feld in ihr verändern? Genauer gesagt: den sie durchdringenden magnetischen Fluss, der auch Null sein kann?

Du bewegst Dich stark in der Nähe eines persönlichen Angriffs.

Du beziehst Dich auf die nicht abgeschlossene Optimierung des Schütz. Dies gilt in gleicher Weise für den Trafo, bei dem man von den bekannten „optimierten“ Schnitten etwas abgekommen zu sein scheint.

Beim Schütz ist das magnetische Feld das Ziel - und kein Nebeneffekt. Darin unterscheidet es sich vom Netztrafo. Gleichwohl benutzt es das Trafoprinzip.

Bisher übersteigt die Gesamtlänge Deiner Beiträge zu dem aktuellen Diskussionspunkt die Länge der meinen. -- wefo 12:53, 1. Nov. 2010 (CET)

Das würde ich nun wirklich als Ausweichsversuch werten. Ich greife niemanden an, ich erläutere einfache Zusammenhänge und versuche, Missverständnisse aufzuzeigen und Auswege daraus. Ich frage einfache Fragen. Sie scheinen aber nicht zwingend zu sein. Beim Schütz ist nicht das magnetische Feld das Ziel, sondern das Schließen eines Kontaktes. (Hat nichts mit Bienen zu tun). Ich habe darauf hingewiesen, dass der Kurzschlussring im Wechselstromschütz optimiert ist und dass er nur deswegen funktioniert, weil er einen Widerstand aufweist.

Richtig. Optimiert mit dem Ziel der Verminderung des Widerstandes, also in der Richtung zur „idealen Schleife“. -- wefo 13:28, 1. Nov. 2010 (CET)

Eine Theorie ist wohl nur dann gut, wenn sie dem Experiment standhält. Nun kann ich nicht ausprobieren, ob ein Wechselstromschütz auch mit supraleitendem Kurzschluss funktioniert, aber in diesem Falle hilft dann weiteres Nachdenken. Es ist also so, dass meine Aussage falsch war. Das mit dem Kurzschlussring scheint nämlich eine echt geniale Lösung zu sein. Wirklich Klasse, und anders als zuerst gedacht. Stichwort: Spaltpol. FellPfleger 15:53, 1. Nov. 2010 (CET)

Wir alle haben ein Recht, uns zu irren. Und aus völlig unerfindlichen Gründen klebe ich am Energieerhaltungssatz. Deshalb bevorzuge ich die Definition des Trafos über die Energie, wie sie in Benutzer:Wefo/Trafo unter mehreren anderen Definitionen belegt ist.

Ich muss mich dafür entschuldigen, eine Anordnung in die Diskussion eingebracht zu haben, die das Transformatorprinzip zwar verwendet, aber eigentlich ein Zugmagnet ist. Ich sehe jedoch solche scheinbar abwegigen Anwendungen als Prüfstein für unser Verständnis. Quellen dazu kenne ich nicht. Deshalb wäre der Artikel, den wir darüber schreiben könnten, wahrscheinlich nur Theoriefindung.

Wirklich übel sieht es bei mir mit deutschen Quellen für die Definition des idealen Transformators aus. -- wefo 16:20, 1. Nov. 2010 (CET)

Es ist leider so, dass der ideale Transformator vom Katheter aus definiert wurde, damit ist er "etabliertes Wissen" und hier nicht mehr tot zu kriegen. Gott sei Dank kümmerer sich die Natur aber nicht um falsche Theorien. Mit dem Schütz ist es nun so, dass ich kurz gegoogled habe und irgendwie ist mir der Spaltpol untergekommen. Also habe ich mal eins aufgemacht und siehe da, es ist in der Tat nur ein Teil des Poles kurzgeschlossen. Jetzt ist die Sache klar wie Klosbrühe: Ist der Schütz offen, ist der Luftspalt sehr groß und die Induktivität noch klein. Also fließt ein großer Wechselstrom, legt man eine Wechselspannung an. Die Kurzschlusswicklung macht nun genau das, was sie soll: sie verhindert, dass sich der Fluss durch sie verändert, indem sie einen Strom leitet. Da dabei in nullter Näherung keine Spannung erzeugt wird, gibt es auch keinen Energietransfer. Nun verdrängt aber dieser Stromfluss das Feld aus dem umschlossenen Polteil heraus und erzeugt somit einen höhere Flussdichte im restlichen Pol. Durch die nun erhöhte Flussdichte ist auch deren Gradient höher, das heißt, wir generieren auch einen höhere mechanische Kraft. Damit zieht der Magnet an, die Kreisreluktanz viel kleiner, damit die Induktivität viel höher und somit auch der Betriebsstrom reduziert. Wie es sich gehört. Ganz sicher kann man das auch irgendwo schon so lesen, denn das ist schon lange erfunden worden, nur wer weiß heute noch, warum er im Wohlstand lebt. FellPfleger 18:23, 1. Nov. 2010 (CET)

Ich muss Dir leider sehr deutlich widersprechen, bin aber der Ansicht, dass dieses Thema genau so wenig zu einem allgemeinen Artikel über das Thema Trafo gehört, wie Betrachtungen über Nichtlinearitäten in einem eventuell nicht einmal vorhandenen ferromagnetischen Kern. Ich hatte übrigens versucht, über den Weg Asynchronmaschine etwas über den ??? zu finden. Ich hatte den passenden Begriff zwar vor meinem geistigen Auge, finde ihn aber bei dem Schriftbild nicht mehr. Aber die Wirkung mit dem sich drehenden Feld ist die gleiche wie beim Schütz, nur ist diese seitlich verschiebende Kraft nur ein völlig unwesentlicher Dreckeffekt. Wir haben ganz einfach zwei Kräfte mit der doppelten Frequenz der angelegten Wechselspannung. Wegen der induktiven Belastung des „idealen Transformators“ mit der einzelnen Windung ergibt sich eine Phasenverschiebung zwischen den zwei Kräften; und die wegen des Nulldurchgangs im elektrischen Bereich auftretenden Ausfälle jeweils der einen der Kräfte werden von der anderen Kraft „überbrückt“. Die Notwendigkeit ergibt sich, weil die Summe der beiden Kräfte einen Benutzer:Wefo/Schwellwert überschreiten muss, der durch die Kraft der Feder gegeben ist. Nun bin ich doch vom Thema abgeirrt und erinnere mich noch immer nicht an den Spaltpol, den ich jetzt in anderer Ansicht gesucht und gefunden habe. -- wefo 19:21, 1. Nov. 2010 (CET)

PS:Der ideale Transformator hat keine Induktivität, folglich auch keine Streuinduktivität. Die einzelne Windung mit ihrer Induktivität ist deshalb Bestandteil der Streuinduktivität, die in diesem Fall den idealen Transformator sozusagen „kurzschließt“. -- wefo 19:29, 1. Nov. 2010 (CET)

Natürlich hat der ideale Trafo eine Induktivität, denn das Wesensmerkmal des Trafos ist seine magnetische Kopplung. Wenn man nun mal gut will und nicht anführt, dass es ja auch einen Piezo-transformator gibt, oder einen Druckumsetzer beim hydraulischen Wagenheber. Also wir reden schon von der Anordnung von mindestens 2 Spulen, gekoppelt durch einen magnetischen Kreis. Wenn nun irgendeiner gemeint hat, er könnte ein wesentliches Merkmal weglassen, weil es störend ist, und alle plappern unreflektiert nach, dann findet sich diese menschliche Verhaltensweise untransformiert natürlich auch in der Wikipedia. Übrigens ist zu bemerken: eine ideale Masse ist eine Masse, die keine Trägheit und kein Gewicht hat. Dieser Blödsinn wird von keinem akzeptiert, da jeder eine elementare Erfahrung mit Masse hat. Beim Trafo ist das anders. Änliche Ergüsse findet man aktuell auch bei der Scherung im Magnetkreis, die einem Permanentmagneten zugeschrieben wird, oder aber auch beim elektrischen Feld, das zur Zeit mal wieder richtig durchgewalkt wird. Wir sollten doch mehr Spezialisten aus dem Ausland anheuern ;-))) FellPfleger 20:54, 1. Nov. 2010 (CET)

Hallo Fellpfleger, das B-Feld im Kern will hoffentlich niemand wegdiskutieren; das wäre schlecht. Wenn man das H-Feld im Kern wegdiskutiert, ist das in erster Näherung allerdings schon zulässig: H ist nahezu Null, µ ist nahezu unendlich, B=µH ist endlich. -- Michael Lenz 21:29, 1. Nov. 2010 (CET)

EOD -- wefo 21:42, 1. Nov. 2010 (CET)

Na na, wir sind doch hier nicht in der Basta-Abteilung ;-) Aber warum muss ich eine Größe als unendlich setzen, die noch nicht mal eine Million erreicht? Und die technisch irgendwo bei einigen Tausend liegt, und dann auch nur bis zu lächerlichen 2 Tesla? Natürlich ist der "Eisenkern" das Instrument, mit dem man die Flüsse leitet und kontrolliert, aber es gibt eben auch Transformatoren in HF-Sendern ja sogar "eisenlose" Motore. (nicht signierter Beitrag von FellPfleger (Diskussion | Beiträge) 23:17, 1. Nov. 2010 (CET))

Meinst Du mich mit "basta"? Von basta will ich nichts wissen. Ich frage mich nur, was der Grund für die Aufregung ist: In einem elektrischen Leiter vernachlässige ich die Spannung im Draht und berücksichtige den Strom trotzdem. Genauso mache ich das in einem magnetischen Leiter auch: Ich vernachlässige die magnetische Spannung (Zirkulation des H-Feldes) und berücksichtige den magnetischen Fluß. Natürlich kannst Du auch weniger stark vereinfachen, wenn es Dir nützlich erscheint. Ohnehin vernachlässigt man im Transformator gerne einiges, beispielsweise die magn. Streufelder. Dabei sind es gerade die magn. Streufelder (großes H, kleines B), die die Energie transportieren. -- Michael Lenz 00:23, 2. Nov. 2010 (CET) und -- Michael Lenz 00:34, 2. Nov. 2010 (CET)

Ein Kampf auf verlorenem Posten hat keinen Sinn. -- wefo 00:13, 2. Nov. 2010 (CET)

Die Betrachtung des magnetischen Feldes im Trafo ist etwa so sinnvoll, wie die Betrachtung des elektrischen Feldes in einem idealen Netzwerk, das auch Kapazitäten als Symbol für eine ganz bestimmte Formel enthält. Ein Kondensator hat natürlich eine von der Spannung abhängige mechanische Größe, ähnlich wie Leistung die mechanische Größe des Trafos beeinflusst. Aber alle Elemente in einem idealen Netzwerk haben keinerlei Ausdehnung, die Leitungen dienen ausschließlich der Verknüpfung der Formeln, die von den für Bauelemente bekannten Zeichen symbolisiert werden. Zum interessanten Witz wird das Ganze, wenn lange Leitungen in der Leitungstheorie keine geometrische Ausdehnung haben. Damit muss man leben, die Leitungstheorie bleibt ein sinnvolles Modell.

Nochmal: Ein Kampf auf verlorenem Posten hat keinen Sinn. -- wefo 00:27, 2. Nov. 2010 (CET)

Die idealen Leiter sind ohnehin klasse: Vorne geht ein Strom rein, hinten kommt derselbe Strom wieder heraus, und dazwischen gibt es kein Magnetfeld. ;-) -- Michael Lenz 00:39, 2. Nov. 2010 (CET)

Zwei Links: http://fr.wikipedia.org/wiki/Circuits_magn%C3%A9tiquement_coupl%C3%A9s und Benutzer:Wefo/Transformator (idealer Transformator).

@Michael Lenz: Ja, in dem Modell nach Kirchhoff ist das so, deshalb sind es auch nicht Kirchhoffsche Gesetze, sondern Regeln. Diese ermöglichen es uns die eventuell unübersichtliche Anzahl von Formeln zu Gleichungssystemen mit mehreren Unbekannten zusammenzufügen. -- wefo 00:47, 2. Nov. 2010 (CET)

Der ideale Transformator ist in der Elektrotechnik schon seit Urzeiten so definiert wie Du schreibst: als Rechenvorschrift, die sich auch auf Gleichgrößen anwenden läßt. Bei vielen Physikern, denen dieses Bild nicht vertraut ist, trifft man damit allerdings auf Unverständnis. Sie verstehen unter dem idealen Transformator den verlustfreien Transformator (mit Spulen, aber ohne ohmsche Verluste und ohne Strahlungsverluste) und protestieren dementsprechend vehement gegen die Transformation von Gleichgrößen. Letztlich ist das aber nur ein Mißverständnis, das auf unterschiedliche Sprechweisen zurückzuführen ist. -- Michael Lenz 01:06, 2. Nov. 2010 (CET)

Danke. -- wefo 01:10, 2. Nov. 2010 (CET)

"Basta" war meine Übersetzung von "EOD". In der Wissenschaft ist ein verlorener Posten gegeben, wenn eine Stellung als nicht real erkannt wird. Da ist es keine Schande, zu kapitulieren. Nun bin ich ja der letzte, der sich gegen den Gebrauch von Gleichgrößen ausspricht. Aber man darf ja nicht schreiben, dass ein Transformator eine Gleichspannung transformiert. Was genau die Konsequenz ist, wenn man das Magnetfeld ausschließt, also den "idealen Transformator" betrachtet. Die Vorstellung, dass Gleich- und Wechselspannung nur eine Frage der Zeitspanne ist und nicht zum Charakter der Spannung gehört, darf hier nicht vorgetragen werden. Wenn man Idealisierungen macht, dann muss man das eben sehr bewusst tun. Man kann einen Massepunkt annehmen, wenn man nicht über Sonnen redet. Man kann aber nicht über Masse reden und die Trägheit weglassen, genau so wenig wie über ein System aus zwei Kondensatoren und idealem Schalter ohne auf das Kondensatorparadox zu stoßen. Und ich hätte mir mal eine kluge Entgegnung gewünscht zu meiner Darstellung des Schaltens eines idealen Schalters, bei dem man noch die Fläche der Kontakte wegdenken kann, aber niemals den Abstand beim Schließen endlich lassen kann, so das mit "verschwindende Fläche / Abstand=0" immer noch eine Singularität in der Kapazität entsteht und somit kein Moment, in dem die Kirchhoffschen Regeln verletzt sind. Im Übrigen ist das Argument, man würde die Leitungen auf die Verbindungsfunktion reduzieren, nicht zutreffend. Die Geometrie eines realen Objektes bedingt bestimmte Eigenschaften, und diese Eigenschaften schaffen die Beziehung. Beschreibet man die Eigenschaften, so impliziert man damit die reale Erscheinungsform, man beschreibt sie nur nicht explizit. Das ist eben der Unterschied, ob der magnetische Fluss 0 ist, oder ob es keinen gibt. Etwas das es nicht gibt, kann nicht plötzlich geschaffen sein ohne einen Schöpfer. Und noch eine Bemerkung zur Geometrie des Transformators: Seine Leistung ist nicht an die Größe gebunden, sondern an Stromdichten, Ummagnetisierungsfrequenzen, Spannungsfestigkeiten von Isolation, Ableitung der Verluste, ... Die Größe ist der falsche Ansatz. Hier geht es um Technologien. Aber was soll das, wenn der Artikel eh unverbesserlich ist. FellPfleger 08:06, 2. Nov. 2010 (CET)

Die idealen Bauteile, über die wir diskutieren, beschreiben Eigenschaften, denen man sich nur asymptotisch annähern kann. Der ideale Transformator, der Gleichgrößen überträgt, ist eben ein Grenzwert, der in der Wirklichkeit nie ganz erreicht wird, so sehr man sich auch anstrengt. -- Michael Lenz 19:53, 2. Nov. 2010 (CET)

Hallo Fellpfleger, ich bin eigentlich zufrieden mit der Diskussion und habe keinen weiteren Bedarf zu diskutieren im Moment.

Trotzdem die Nachricht an Dich, dass für die DC Übertragung mit dem Trafo die Induktion irgend wann doch gesättigt ist oder der Strom in Luft, wenn man keinen Eisenkern nimmt, für die Aufbringung der Magnetfeldenergie dann so riesig wird, dass das unsinnig wird immer das B in die gleiche Richtung zu treiben. Also ist es reine Theorie hier das Thema weiter zu diskutieren.

Den idealen Schalter kann ich mir eher vorstellen. Er hat Unendliche Isolation oder einen unendlichen Leitwert, je nach Schaltstellung. Ausserdem schaltet er in der Zeit gleich Null ein oder aus und hat auch keine Kapazität oder Induktivität. Er benötigt keine Frittenspannung zum Duchschlagen von Oxydschichten und kostet nichts. Was ich hier nicht genannt habe sei auch ideal. Du siehst alles ist weit weg vom wirklichen Leben. Dein Hobby scheint die Theoretische Physik zu sein, da kann ich kaum mitreden. Die Trafogröße hat natürlich etwas mit Stromdichten, Ummagnetisierungsfrequenzen, Spannungsfestigkeiten von Isolation, und sogar mit der Spannung und mit Ableitung der Verluste zu tun, sonst wäre ein 1MW Trafo bei 50 Hz und 10kV nicht größer als ein 1kVA Trafo mit 230V. Diese größen stecken natürlich in der Trafogröße drin. Grüße, --Emeko 17:25, 2. Nov. 2010 (CET)

Theorie und Praxis: würde ich als theoretischer Physiker (wie man ihn sich so vorstellt) argumentieren, käme etwas heraus, dem niemand zu widersprechen wagte, denn wer gibt schon gerne zu, dass er keinen blassen Schimmer hat. Dennoch ist das theoretische Beschreiben ein sehr fruchtbares, da es das Augenmerk auf die wesentlichen Aspekte legt und die unwesentlichen weglässt. Ich wäre nie auf den Gedanken gekommen (zumindest nicht, nachdem ich darauf gekommen bin und all die Diskussion stattgefunden hat), die Gleichspannung einzuführen. Hätte man sich darauf einigen können, dass der Transformator Spannung transformiert: wunderbar, alles ist offen. Aber so ist es eben nicht. Es muss die Wechselspannung sein und jeder denkt an Sinus. Das große Problem mit den Gedankenexperimenten ist, dass sie oft gedankenlos aufgestellt werden, dann aber Schlüsse gezogen und Resultate als wahr genommen werden. Und mein einfaches Beispiel mit dem Schalter und der unvermeidbaren Kapazität erlaubt eine analytische Betrachtung des Schaltvorganges ohne Zaubersalz. Das schafft der ideale Schalter eben nicht, da er nicht erklären kann,... ich habe es ja erläutert. Anstatt eine solche Lösung zu akzeptieren oder zu diskutieren, wird das Problem verneint. Und das hat eben nichts mit einer bestimmten Ausbildung zu tun. Mein Idealbild ist wirklich eine Zusammenarbeit in der Formulierung, die Schaffung eines gemeinsamen erstellten, verständlichen Textes. Lese ich nur den Abschnitt "Grundprinzip", stellen sich mir die Haare zu Berge. "Der magnetische Fluss wiederum induziert auf der Sekundärseite des Transformators eine Spannung (Spannungstransformation)." Es ist eben nicht der magnetische Fluss, sondern seine Änderung. Und die Änderung ist es auch, die in der Primärwicklung die Spannung erzeugt. Der Transformator, respektive eine Spule, ist eine Spannungsquelle, die über eine Stromquelle mit einem Strom gespeist wird und die eine Spannung liefert, die der Stromänderung proportional ist. Solange unsere Kinder erzählt bekommen, dass man eine Spannung irgendwo anlegt, hat China noch eine Chance. ;-) Und irgendwo muss man ja anfangen. Aber, schon wieder abgeschweift. Wollte eigentlich nur sagen, dass das Grundprinzip unabhängig von der Religionszugehörigkeit, sachliche Fehler hat. Und man verstehe, was der Link zur elektromagnetischen Induktion bedeutet! Dessen Aussage ist exakt konträr! FellPfleger 20:33, 2. Nov. 2010 (CET)

Flußänderung statt Fluß ist berechtigt, obwohl ja wenige Worte vorher von einem Wechselfluß die Rede ist. Der Rest ist ausgesprochener Unsinn. Hier spricht ein Blinder von den Farben: Der Transformator, respektive eine Spule, ist eine Spannungsquelle, die über eine Stromquelle mit einem Strom gespeist wird und die eine Spannung liefert, die der Stromänderung proportional ist. -- Michael Lenz 03:06, 3. Nov. 2010 (CET)

Es ist nicht berechtigt, es ist richtig. Sodann mal ein Link: http://www.armagan.com/paintings.asp und die Erkenntnis, dass eine eine Gnade ist, das Sehen von einem Blinden zu lernen. FellPfleger (08:13, 5. Nov. 2010 (CET), Datum/Uhrzeit nachträglich eingefügt, siehe Hilfe:Signatur)

Idealer Transformator

Ich habe den idealen Transformator im Sinne der Netzwerktheorie/Zweitortheorie ausgeführt (inkl. Transformation von Gleichgrößen). -- Michael Lenz 03:01, 3. Nov. 2010 (CET)

OmA-tauglicher sind http://fr.wikipedia.org/wiki/Circuits_magn%C3%A9tiquement_coupl%C3%A9s und die Gegeninduktivität, deren Idealisierung zu Benutzer:Wefo/Transformator (idealer Transformator) führt. Vierpole sind mir vertraut, Zweitore kenne ich erst aus der Wikipedia. Und Widersprüche muss man erklären. -- wefo 05:46, 3. Nov. 2010 (CET)

Alles richtig aber wenig hilfreich und schon gleich gar nicht OmA-tauglich. Nachdem erst neulich eine wesentlich bessere weil sachlich richtige Formulierung zum Grundprinzip wieder revertiert wurde, weil sie angeblich zu ausführlich war, sollte man, um auch glaubwürdig zu bleiben, auch auf diesen Absatz wieder verzichten. MfG -- Elmil 11:04, 3. Nov. 2010 (CET)

Zuerst muss Einigkeit über die Definition des idealen Transformators bestehen. Solange, wie die nicht besteht, kann man ihn nicht einmal mit konkretem Inhalt erwähnen. Dieser konkrete Inhalt kann so kurz sein, dass es nichts zu kürzen mehr gibt. Es genügt, auf einen Artikel zu verweisen, der die etwas umfangreicheren Ausführungen im Definitionsteil enthält, und sie dann darunter gegliedert erläutert. Sowohl die Tatsache, dass im Artikel Transformator der Begriff der Gegeninduktivität nach Jahren der Diskussion nicht vorkommt, als auch dieser Artikel selbst sind ziemlich üble Witze. Ich empfehle da die französische WP zum Vergleich, wegen der omA-Tauglichkeit aber nicht zum Abkupfern. -- wefo 12:03, 3. Nov. 2010 (CET)

Der Artikel Transformator ist 71.376 Bytes lang, allerdings wohl wenig zuverlässig, denn die Diskussion dazu ist aktuell 160.084 Bytes plus Archive 15.329 Bytes (2010), 299.035 Bytes (2009/2), 290.776 Bytes (2009/1), 229.783 Bytes (2008/4), 228.403 Bytes (2008/3), 230.609 Bytes (2008/2), 237.703 Bytes (2008/1), 196.709 Bytes (2007), 16.306 Bytes (2006), 41.069 Bytes (2005), 861 Bytes (2004). Zusammen also 1.946.667 Bytes alleine für die Diskussion, diese durch die Länge des Artikels geteilt ergibt, dass die Diskussion mehr als 27 mal so lang ist, wie der Artikel. Das sind Maßstäbe! Auf zu neuen Ufern! -- wefo 09:09, 11. Nov. 2010 (CET)

Wirkungsgrad

Bei kleinen Transformatoren wird der Wirkungsgrad deutlich kleiner als 90%. Bei 1 VA (und Netzfrequenz) ist es schon schwer einen mit wenigstens 50% zu finden. Das ist ein prinzipieller Zusammenhang das der Wirkungsgrad für kleinere Transformatoren bei fester Frequenz schlechter wird. --Ulrich67 21:23, 13. Dez. 2010 (CET)

Dieser Zusammenhang ist beabsichtigt und bezieht sich auf eine vor Jahrzehnten vorgenommene Optimierung der Kosten. -- wefo 22:39, 13. Dez. 2010 (CET)

Komplexes Übersetzungsverhältnis??

Heiner Geisler würde sagen: Das versteht kein Mensch, drücken Sie sich bitte so aus, daß es die Leute auch verstehen.

Ich kann mir zwar denken, was da gemeint sein könnte, muß aber feststellen, daß dies eine schon sehr unübliche Bezeichnung ist für (vermutlich) die Spannungsquerregelung, die ja dann einen Absatz später noch einmal erwähnt wird, ohne daß man diesen Zusammenhang erkennen kann. Es ist auch etwas unglücklich, im Text den Eindruck entstehen zu lassen, daß Verteilernetze immer als Ringnetze betrieben werden, in denen dann Trafos parallel betrieben werden. Dem ist nämlich nicht so. Die Netze sind zwar sehr oft als Ringnetze konzipiert, die Ringe sind im Normalbetrieb aber immer irgendwo geöffnet. Im anderen Fall würden meist zu große Kurzschlußleistungen entstehen und Netzstörungen würden sich über die Vermaschung wesentlich weiter auswirken. Der Sinn von Ringstrukturen im Verteilernetz liegt in der dadurch erreichten Redundanz im Störfall (Möglichkeit der Freischaltung von gestörten Abschnitten ohne Beeinträchtigung gesunder Netzteile). MfG -- Elmil 15:36, 4. Dez. 2010 (CET)

Hi, das komplexe Verhältnis ist hier als Rande erwähnt/verlinkt, primär eher Richtung Dreiphasenwechselstrom-Transformator da Kapitel Energietechnik und dort grossteils nur Dreiphasentrafos eingesetzt werden. Bei komplexen Ü-Verhältnis geht es um die Schaltgruppe, das muss hier auch nicht näher ausgebreitet sein. Die Schaltgruppe von Dreiphasentrafos hat *nichts* mit der Netztregelung (Längs-/Querregelung, etc. pp) oder mit Verteilnetzen oder anderen Ebenen wie Transportnetzen zu tun. Auch nicht mit deren Topologie wie Stern- oder Ring- oder Maschennetz. Je nach Netzebene werden manche Trafos (vorallem in der obersten Transportebene) im Parallelbetrieb gefahren (klassisch grössere Kuppeltransformatoren in etwa gleicher Leistungsklasse). Mit Ziel der Aufteilung der Kurzschlussleistung, Erfüllung des (n-1) Kriteriums, höhere Gesamtleistung z.b. nach Netzausbau, und Minimierung der Netzverluste durch Parallelbetrieb. Im Mittelspannungsebene sind es (je nach EVU verrschieden und so techn. möglich) offene Halbringe, tlw. auch an mehreren Punkten im Parallelbetrieb gespeiste Topologien. Es gibt aber auch rein sternförmige Mittelspannungsnetze bzw. 110kV-Verteilnetze (eher in ländlichen Bereichen).

Das Thema Übersetzungsverhältnis hat mit der Kurzschlussleistung oder Netzstörungen und deren Behandlung nichts zu tun. Nur noch kurz angerissen: Bei zu grossen Kurzschlussleistungen wird beispielsweise mit Strombegrenzungsdrossel (Luftdrosseln) gearbeitet indem die Impedanz künstlich gesteigert wird (und, gering, auch die Netzverluste). Oder die Sammelschienen sind geteilt ausgeführt und können über Kurzschlussstrombegrenzer (FCLs) im Kurzschlussfall sehr schnell sicher getrennt werden, so dass die Kurzschlussleistung pro Segment dann entsprechend kleiner ist und den Leistungsschaltern verträglich. Klassisch im Mittelspannungsbereich sind diese Strombegrenzer als "Explosionsbegrenzer" für einmalige Auslösung (mit Sprengsatz) ausgeführt, oder bei neueren Anlagen seit kurzem auch als Supraleiter ausgeführt. (einer der wenigen Bereiche wo Supraleiter in der Energietechnik auch tatsächlich und nicht nur als Visionen und SciFi a la Desertec angewendet/verwendet werden), hier mehr falls es näher interessiert. Puhh, etwas viel getippt und eigentlich zu 90% am Artikelthema vorbei. Sorry,--wdwd 21:02, 11. Dez. 2010 (CET)

Danke. Habe mir trotzdem erlaubt, zum komplexen Übersetzungsverhältnis eine kurze Erläuterung einzufügen. MfG -- Elmil 15:11, 15. Dez. 2010 (CET)

Eisen- und Kupferverluste etwa gleich hoch ?

Es heißt momentan: "Maschinentransformatoren sind dauernd belastet, sie werden auf maximalen Wirkungsgrad dimensioniert, d.h. dass bei Nennlast Eisen- und Kupferverluste etwa gleich hoch sind" Dies kommt mir recht seltsam vor, ich würde glauben, dass die Kupferverluste höher sind ... kann das mal jemand sachkundiges überprüfen und ggf. den Text korrigieren, dann auch diesen Kommentar löschen? (nicht signierter Beitrag von Meerwind7 (Diskussion | Beiträge) 13:05, 24. Nov. 2010 (CET))

Der Widerstand für die Eisenverluste liegt im ESB parallel zur Hauptinduktivität. Damit erzeugt er einen zusätzlichen Strom im Primärzweig und damit zusätzliche Kupferverluste(!). Es lohnt sich also doppelt, den Kupferwiderstand im Primärzweig möglichst niedrig zu halten. -- Janka 20:31, 24. Nov. 2010 (CET)

In grober Näherung sind die Eisenverluste (Hysterese und Wirbelströme) proportional zum Quadrat des maximalen Magnetfeldes. Unter dieser Annahme hat man die minimalen Verluste, wenn die Eisen- und Kupfer-verluste gleich groß sind. Bei einer etwas anderen Abhängigkeit vom Magnetfeld, kann das Optimum auch etwas daneben liegen. Die zusätzlichen Kupferverluste, die man bekommt weil der Strom für die Eisenverluste (und den Magnetisierungsstrom) auch noch einmal durch die Primärwindung muss, kann man bei einem großen Transformator (z.B. 1000 kVA) vernachlässigen. Bei einem ganz kleinen Trafo (z.B. 1 VA) ist der Teil wesentlich. --Ulrich67 20:15, 18. Dez. 2010 (CET)