Der Transformator: Spannung umwandeln

Ein Transformator besteht aus zwei Spulen auf einem gemeinsamen Eisenkern. Die Primärspule liegt an der Wechselspannung U1. Sie hat N1 Windungen. Ihr wechselndes Magnetfeld läuft durch den Eisenkern in die Sekundärspule mit N2 Windungen. Dort entsteht durch Induktion eine Spannung U2. Es gilt U1 : U2 = N1 : N2. Beispiel: U1 = 230 V, N1 = 1150 und N2 = 60. Dann ist U2 = 230 V · 60 : 1150 = 12 V. Ein Transformator funktioniert nur mit Wechselspannung, denn nur dann ändert sich das Magnetfeld ständig. Bei einem idealen Transformator ist die Leistung gleich: U1 · I1 = U2 · I2. Wird die Spannung kleiner, wird die Stromstärke größer. Hochspannung verringert Verluste in Leitungen. Die Verlustleistung ist P = R · I². Beispiel: Eine Leitung von 1 Ω überträgt 200 000 W. Bei 2000 V fließen 100 A, die Verlustleistung beträgt 10 000 W oder 5 %. Bei 20 000 V fließen nur 10 A, der Verlust beträgt 100 W oder 0,05 %. Darum transformiert man die Spannung nach dem Kraftwerk hoch und in der Nähe der Verbraucher wieder herunter. Netzteile und Ladegeräte enthalten Transformatoren oder ähnliche Schaltungen. Öffne sie nie selbst.