Transformator

Een transformator bestaat uit een metalen kern met twee of meer spoelen. De metalen kern is opgebouwd uit lamellen. De wikkeling waar elektrische energie aangevoerd wordt is de primaire wikkeling. De wikkeling waar energie afgenomen wordt is de secundaire wikkeling. Een transformator werkt alleen op wisselspanning. Door aan de primaire wikkeling een wisselspanning U_p aan te sluiten gaat er een wisselstroom I_p lopen. Deze wisselstroom veroorzaakt een wisselend magneetveld B_p in de metalen kern. Dit wisselend magneetveld veroorzaakt in de secundaire wikkeling een wisselspanning U_s.



Als er aan de secundaire wikkeling van de transformator geen belasting is aangesloten dan zal er door de secundaire wikkeling geen stroom lopen. Ook door de primaire wikkeling zal geen noemenswaardige stroom lopen. Bij de primaire wikkeling veroorzaakt het opgewekte wisselend magneetveld een zelfinductiespanning. Deze zelfinductiespanning werkt de netspanning tegen en is bij een onbelaste transformator gelijk aan de netspanning. Er zal geen stroom lopen. In praktijk loopt er echter toch een klein stroompje dit heet de nullaststroom I₀. Hoe beter een transformator is hoe kleiner de nullaststroom.



Als er een belasting aan de secundaire wikkeling wordt aangesloten gaat er door de secundaire spoel een stroom lopen Is. Deze stroom veroorzaakt een tweede magneetveld B_s dat het magneetveld van de primaire wikkeling B_p tegenwerkt. Het magneetveld dat overblijft produceert een zelfinductiespanning die niet groot genoeg is om de aangesloten primaire spanning op te heffen. Bij een gelijkblijvende netspanning zal de primaire stroom toenemen tot het magneetveld zijn oorspronkelijke sterkte heeft bereikt.
Stel dat het magneetveld in de metalen kern van de transformator overal dezelfde grootte heeft. Elke wikkeling zal een zelfde hoeveelheid krachtlijnen omvatten. Dit betekent ook dat in elke wikkeling een zelfde elektrische spanning (E_Primair =E_secundair) geïnduceerd wordt. De spanning over een spoel van een transformator is evenredig met het aantal wikkelingen.



Over de uit vier windingen bestaande primaire wikkeling (N_p) staat een geïnduceerde spanning van 4 x E.
Over de uit drie windingen bestaande secundaire wikkeling (N_s) staat een geïnduceerde spanning van 3 x E.
De verhouding tussen de spanningen is dus gelijk aan de verhouding van het aantal wikkelingen. U_p: U_s = N_p: N_s
Bovenstaande tekst is overgenomen van Stichting O+A

• Aanwijzingen voor de animatie
  1. De applet bestaat uit twee gedeelten:
     1. het bovenste gedeelte daar wordt de spanning eerst omhoog en daarna weer omlaag getransformeerd.
     2. het onderste gedeelte daar wordt de energie rechtstreeks geleverd.
  2. In beide gevallen is de weerstand in de aanvoerdraden 50 Ohm.
  3. De belasting van de eindverbruiker kan gekozen worden: 5, 10, 100 of 1000 Ohm.
  4. Na het kiezen van de belasting geven de volt- en ampèremeters de nieuwe waarden aan.