Prinzip der Transformatorspule

In elektrischen Geräten und drahtlosen Schaltkreisen werden Transformatoren üblicherweise zur Spannungsregelung, Impedanzanpassung, Sicherheitsisolierung usw. verwendet. In Generatoren können sie unabhängig davon, ob sich die Spule durch ein Magnetfeld oder eine feste Spule bewegt, eine elektromotorische Kraft in der Spule induzieren. In beiden Fällen bleibt der Wert des magnetischen Flusses unverändert, aber die Anzahl der magnetischen Flüsse, die die Spule kreuzen, ändert sich. Dies ist das Prinzip der Gegeninduktivität. Ein Transformator ist ein Gerät, das elektromagnetische Gegeninduktivität nutzt, um Spannung, Strom und Impedanz umzuwandeln.
Die Grundform eines Transformators besteht aus zwei mit Drähten umwickelten Spulensätzen, die induktiv miteinander verbunden sind. Wenn ein Wechselstrom (mit einer bestimmten bekannten Frequenz) in eine der Spulen fließt, wird in der anderen Spule eine Wechselspannung mit derselben Frequenz induziert, und die Größe der induzierten Spannung hängt vom Grad der Kopplung und der magnetischen Flussverknüpfung ab zwischen den beiden Spulen.
Die Grundform eines Transformators besteht aus zwei mit Drähten umwickelten Spulensätzen, die induktiv miteinander verbunden sind. Wenn ein Wechselstrom (mit einer bestimmten bekannten Frequenz) in eine der Spulen fließt, wird in der anderen Spule eine Wechselspannung mit derselben Frequenz induziert, und die Größe der induzierten Spannung hängt vom Grad der Kopplung und der magnetischen Flussverknüpfung ab zwischen den beiden Spulen.
Im Allgemeinen wird die an eine Wechselstromquelle angeschlossene Spule als Primärspule bezeichnet. Die Spannung an dieser Spule wird Primärspannung genannt. Die induzierte Spannung in der Sekundärspule kann größer oder kleiner als die Primärspannung sein, die durch das Windungsverhältnis zwischen Primärspule und Sekundärspule bestimmt wird. Daher können Transformatoren in zwei Typen unterteilt werden: Aufwärts- und Abwärtstransformatoren.
Die meisten Transformatoren haben feste Eisenkerne, um die Primär- und Sekundärspulen gewickelt sind. Aufgrund der hohen Leitfähigkeit des Eisenmaterials ist der größte Teil des magnetischen Flusses auf den Eisenkern beschränkt, sodass zwei Spulensätze hierdurch ein erhebliches Maß an magnetischer Kopplung erreichen können. Bei einigen Transformatoren sind Spule und Eisenkern fest miteinander verbunden, und das Verhältnis der Primär- zur Sekundärspannung entspricht nahezu dem Verhältnis der Windungen der beiden Spulen.
Daher kann das Windungsverhältnis eines Transformators im Allgemeinen als Referenzindikator für die Spannungserhöhung oder -reduzierung in Transformatoren verwendet werden. Aufgrund der Funktion der Spannungserhöhung und -reduzierung sind Transformatoren zu einem wichtigen Zubehörteil moderner Energiesysteme geworden. Durch die Erhöhung der Übertragungsspannung wird die Stromübertragung über große Entfernungen wirtschaftlicher. Abwärtstransformatoren sorgen für eine größere Diversifizierung der Energieanwendungen. Man kann sagen, dass die moderne Industrie ohne Transformatoren den aktuellen Entwicklungsstand nicht erreichen kann.