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  • Der Transformator: Schülerexperiment
  • Lars Hildebrandt
  • 04.09.2025
  • Physik
  • 8, 9
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Name:
Der Transformator: Schülerexperiment
19.01.2020

Der Trans­for­ma­tor

Der Trans­for­ma­tor

Wie du weißt, lie­gen an nor­ma­len Steck­do­sen Wech­sel­strom mit einer Span­nung von 230 V an. Kraft­wer­ke er­zeu­gen al­ler­dings eine Span­nung von häu­fig mehr als 150.000 V.



Die hohe Span­nung ist hilf­reich für den ver­lust­ar­men Trans­port über Hoch­span­nungs­lei­tun­gen. Den­noch muss vor der Ein­spei­sung in das Strom­netz von Pri­vat­haus­hal­ten die Span­nung auf 230 V re­du­ziert wer­den. Hier­für wer­den im All­ge­mei­nen Trans­for­ma­to­ren ver­wen­det.

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Du hast be­reits das Prin­zip der elek­tro­ma­gne­ti­schen In­duk­ti­on ken­nen ge­lernt und näher un­ter­sucht. Dar­auf auf­bau­end sollst du in die­sem Ver­such fol­gen­de Schrit­te be­ar­bei­ten:

1. Baue einen ein­fa­chen Trans­for­ma­tor auf und un­ter­su­che des­sen grund­le­gen­den Ei­gen­schaf­ten.

2. Mo­di­fi­zie­re dein Trans­for­ma­tor­mo­dell und un­ter­su­che wofür man den Trans­for­ma­tor ver­wen­den kann.
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Auf­bau und Durch­füh­rung
  • Baue die Schal­tung nach dem Schalt­plan auf der nächs­ten Seite auf.

  • Schal­te die bei­den SMARTsense-​Sensoren durch län­ge­res Drü­cken der Ein­schalt­tas­te ein und stel­le si­cher, dass sich das iPad mit Blue­tooth­ge­rä­ten ver­bin­den kann.
    Öffne die PHYWE me­a­su­re App und wähle die bei­den Sen­so­ren Vol­ta­ge und Cur­rent mit der rich­ti­gen Mo­dell­be­zeich­nung aus. Die Mo­dell­be­zeich­nung, z.B. D65F fin­dest du auf der Rück­sei­te des Sen­sors.

  • Ver­wen­de zu­nächst zwei Spu­len mit glei­cher Win­dungs­zahl. Mon­tie­re sie auf dem Ei­sen­kern, sie dür­fen al­ler­dings nicht elek­trisch ver­bun­den wer­den.
  • Schal­te nun die Span­nungs­quel­le ein und stel­le eine Span­nung von 5 Volt ein. Nutze dafür das Mess­ge­rät I(p), der Dreh­schal­ter ist zu un­ge­nau.
    Ach­tung: Die Spu­len wer­den in die­sem Ex­pe­ri­ment sehr heiß. Die Span­nungs­quel­le darf nie­mals län­ger als 2 MI­NU­TEN ein­ge­schal­tet blei­ben!!! Da­nach ab­küh­len las­sen!!!

    No­tie­re die Werte für N(p), I(p), U(p), N(s), I(s) und U(s) in der Ta­bel­le auf der nächs­ten Seite. Wie­der­ho­le den Ver­such mit dem sel­ben Auf­bau mit 10 Volt.

  • Wie­der­ho­le das Ex­pe­ri­ment mit un­ter­schied­li­chen Win­dungs­zah­len auf der Pri­mär- und der Se­kun­där­sei­te. Be­ach­te, dass die Spu­len noch heiß sein kön­nen und even­tu­ell vor dem Umbau noch ab­küh­len müs­sen!!!
Physik
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Name:
Der Transformator: Schülerexperiment
19.01.2020

Schalt­plan

Das p steht für die Pri­mär­sei­te (An­schluss an die Strom­quel­le), das s für die Se­kun­där­sei­te (Trans­for­mier­te Span­nung).



U: Span­nungs­mess­ge­rät

I: Strom­stär­ke­mess­ge­rät

N: Win­dungs­zahl der Spule

| : Ei­sen­kern

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Aus­wer­tung

Fülle die Ta­bel­le aus und ver­su­che, einen Zu­sam­men­hän­ge zu ent­de­cken.

N(p)

U(p)

I(p)

N(p)

U(p)

I(p)





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