Transformatoren: Wie sie elektrische Energie durch Magnetfelder übertragen

Ein Transformator überträgt elektrische Energie zwischen zwei Schaltkreisen durch elektromagnetische Induktion, indem induktiv gekoppelte Spulen um einen gemeinsamen ferro magnetischen Kern (typischerweise Eisen) gewickelt sind.

Funktionsprinzip

Wechselstrom in der Primärspule erzeugt ein schwankendes Magnetfeld im Kern, das einen Wechselstrom in der Sekundärspule induziert. Das Spannungsverhältnis zwischen Primär- und Sekundärspule wird durch das Windungsverhältnis bestimmt: zum Beispiel wird eine Sekundärspule mit doppelt so vielen Windungen wie die Primärspule die doppelte Spannung ausgeben.

Wichtige Anwendungen

• Stromverteilung: Hochsetztransformatoren erhöhen die Spannung für eine effiziente Fernübertragung (hohe Spannung, geringer Strom minimiert ohmsche Verluste).
• Stromerzeugung: Hochsetztransformatoren verbinden den Generatorausgang mit dem Netz.
• Industrie: Schweißen, Galvanisieren und spezialisierte Beleuchtungssysteme.
• Unterhaltungselektronik: Netzteile für Fernseher, Computer, Radios und Ladegeräte.

Transformatoren sind grundlegend für die moderne elektrische Infrastruktur und ermöglichen effizienten Energietransport sowie Spannungsanpassung für unzählige Anwendungen.