Tutorial: Transformator
Das Transformatorprinzip
Theoretisch könnte ein kleiner Fehler des Elektrikers ausreichen, um diesen Klingelknopf in eine gefährliche Falle zu verwandeln.
2500 Volt an der Haustür-Klingel - ein kleiner Fehler genügt
Wie hoch die Spannung im Sekundärkreis im Verhältnis zum Primärkreis ist, hängt davon ab, welche der beiden Spulen eine höhere Windungszahl hat. Bei derjenigen der beiden Spulen, bei der der Kupferdraht um den Kern insgesamt länger ist, liegt die höhere Spannung vor.
Hat also die Primärspule eine höhere Windungszahl, wird die Spannung im Sekundärkreis herunter transformiert. Hat die Sekundärspule die höhere Windungszahl, wird die Spannung herauf transformiert.
Windungszahl und Spannung sind dabei proportional: Doppelte Windungszahl im Sekundärkreis gegenüber dem Primärkreis bedeutet eine Verdoppelung der Spannung.
Aus diesem Grund können auch einfache Transformatoren des täglichen Gebrauchs sehr gefährlich werden: Ein Klingeltrafo für eine Haustürklingel erzeugt in der Regel eine 12-Volt-Wechselspannung. Die Netzspannung von 230 Volt wird also um den Faktor 19,17 reduziert. Ein Vertauschen der Anschlüsse eines solchen Trafos könnte entsprechend zur Folge haben, dass am Klingeltaster der Haustüre knapp 2500 Volt auf den nächsten Besucher warten.
Beruhigend ist einzig, dass der für 12 Volt ausgelegte Klingelstromkreis in einem solchen Fall zerstört würde, bevor er wirklich gefährlich werden könnte. Vom Ausprobieren wird aber dennoch dringend abgeraten.
Keine Wundermaschine: je mehr Spannung, desto weniger Strom. Das Bild zeigt den Großtrafo eines Umspannwerks in der Nähe von einem Heizkraftwerk.
Trafos sind keine Wundermaschinen
Dass Trafos in der Lage sind, eine elektrische Spannung kurzerhand auf ein Vielfaches zu erhöhen, heißt bei weitem nicht, dass sie Wundermaschinen sind, mit denen man Energie ganz einfach multiplizieren könnte. Denn eine Erhöhung der Spannung bedeutet immer eine Reduzierung des Stroms und umgekehrt.
Spannung ist in der Elektrizität zunächst nur die Fähigkeit, Arbeit durch elektrische Leistung zu verrichten. Erst wenn ein Stromkreis geschlossen wird, fließt Strom und es wird tatsächlich eine elektrische Leistung erbracht.
Die elektrische Leistung ist aber das Produkt aus Spannung und Strom, sodass ein Trafo letztlich nur das Verhältnis der beiden zueinander ändert. Wird die Spannung erhöht, sinkt der Strom und umgekehrt. Die Leistung, die dahintersteckt, bleibt aber gleich.
