Diskussion:Transformator/Archiv/003

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Letzter Versuch von emeko hier einen Diskussionsbeitrag einzustellen, der kürzer ist als der letzte.

1.) Wer baut den Magnetfluss und wer baut das Magnetfeld im Eisenkern eines Transformators auf?

2.) Wie entsteht die Selbstinduktionsspannung an der Primärspule?

Zu 1.) Ist es die auf die Primär- Spule einwirkende Spannungszeitfläche oder der in die Spule eingespeiste Spulenstrom oder sind beide daran beteiligt?

Die Magnetisierung wird entlang der Hysteresekurve durch die Spannungszeitflächen und dem Strom vorangetrieben. Das Magnetfeld wird dabei durch den Strom aufgebaut, der Magnetfluss durch die Spannungszeitflächen. Magnetfluss und Magnetfeld sind zweierlei Größen. Der Magnetfluss hat die Dimension [Vsec.] und ist der senkrechten Achse der Hysteresekurve, mit der Induktion B zugeordnet. Das Magnetfeld hat die Dimension [A] und ist der waagerechten Achse der Hysteresekurve als Magnetfeld H zugeordnet.

Die Begriffe Magnetfluss und Magnetfeld sind also nicht dasselbe. Für das Magnetfeld wird auch der Begriff Magnetische Durchflutung oder Magnetische Spannung benutzt.

Es ist für die Bestimmung des Leerlaufstromes nur die Hysteresekurve maßgebend. Sie zeigt, nach welcher Spannungszeitflächen Einwirkung welcher Strom fließt und umgekehrt.

Spannung über Hysteresekurve über Strom

Das variable Verhältnis von dem Magnetfluss zum Magnetfeld ist in der Hysteresekurve zu sehen. Im senkrechten Teil der Kurve, ist bei steigendem Magnetfluss das Magnetfeld konstant, obwohl die Induktion, von der Spannungszeitfläche getrieben, zunimmt. Erst wenn sich der Arbeitspunkt auf dem sich zur waagerechten neigenden Ast der Hysteresekurve befindet, steigt der Strom entsprechend der Form der Hysteresekurve. Der Strom kann durch die Senkrechte Projektion auf die H- Achse der Hysteresekurve und der Feldlinienlänge ermittelt werden.

Bei einem Ringkerntrafo ist die Hysteresekurve fast rechteckformig ausgebildet. Siehe Bild unten, TSEhyst1.

Dieses Bild (Spannung und Hysteresekurve...) ist äußerst instruktiv. Ich würde es an deiner Stelle noch etwas modifizieren.

1. Zeichne die Hystereseschleife nur einmal. Das Spiegeln der Kurven verwirrt. Zeichne in ein und dieselbe Schleife den Weg von A nach B, wie vorhanden und auf der Rückseite den Weg zurück von B nach C (wieder identisch mit A). Zusätzlich würde ich noch die Spannungsmaxima markieren und diese Punkte dann bei den Nulldurchgängen des Flusses eintragen.

2. Schraffiere die Fläche einer Sinushalbwelle, kennzeichne sie mit F und trage in der Hysterese einen Maßpfeil von -phi bis +phi ein und bemaße diesen mit F.

3. Schreibe statt "Spannung am Trafo" besser "Windungsspannung des Trafos".

4. Laß erkennen, daß der Magnetisierungsstrom dort wo er jetzt scheinbar 0 ist auch einen kleinen, konstanten bzw. leicht ansteigenden Wert hat, der mit der Spannung mehr oder weniger in Phase ist. Mach ggf. die Sättigungshäubchen etwas kleiner. Das ist wichtig, weil damit das für viele geltende Dogma vom 45° phasenverschobenen Mgnetisierungsstrom (der auch immer ein reiner Blindstrom sein müßte) vom Tisch wäre.

5. Markiere die senkrechte Achse der Hysterese mit "phi" nicht mit B, die waagrechte mit H [A/cm], nicht Acm.

Wenn Du das so machst, ersetzt das Bild den fast halben Artikel vom Trafo.MfG --Elmil 14:19, 29. Dez. 2007 (CET)

6. Ok alles wie gewünscht ausgeführt. Zufrieden? Es ist echt besser so, finde ich auch. Der Strom läuft wirklich waagerecht solange der Fluss im senkrechten Teil der Hyst. Kurve läuft. Ich kann, wenn gewünscht, die Messkurve dazu auch hier reinstellen. MfG --emeko 16:48, 01. Jan. 2008 (CET)

Hallo, hier ist die zum obigen Bild gehörende Messkurve.

Spannung und Strom von Ringkerntrafo im Leerlauf

An der Messkurve des leerlaufenden Ringkerntrafos ist gut zu sehen wie der Strom fast waagerecht läuft, solange die Spannungszeitflächen noch nicht zum Ende kommen, also der Fluss noch nicht in den waagerechten Teil der Hysteresekuve, siehe Bild unten, kommt. Es ist auch zu sehen, daß schon ein Strom fliesst, der zwar viel kleiner ist als bei einem eckigen Trafo, aber eben doch für das Magnetfeld nötig ist. Schön zu sehen ist auch die Lage der Stromspitzen in der leichten Sättigung, zum Nulldurchgang der Spannung, die extra überhöht ist damit man die Details gut sehen kann. Man kann also nicht mehr länger behaupten, der Strom würde um xy Grad nacheilen. Man muß das Bild ansehen um zu verstehen was da läuft.

--emeko 17:12, 03. Jan. 2008 (CET)

Hysteresekurve von Ringkerntrafo

Der Zusammenhang von Induktion und Feldstärke ist sehr nichtlinear. Im Vergleich mit Hysteresekurven von anderen Trafotypen ist die Breite im Senkrechten Teil noch viel zu breit dargestellt.

In Spulen ohne Kern also nur mit Luft, siehe unten das Bild magnetis-luft.png, herrscht ein linearer Zusammenhang zwischen dem Magnetfluss und dem Magnetfeld, dort gibt es keine Hysteresekurve mit unterschiedlichen Wegen für den Hin und Rücklauf und keine Sättigungserscheinung oder Remanenz.

Messaufbau 2

Man ist wegen dem geringen Magnetisierungsstrom geneigt beim Ringkerntrafo zu vermuten, dass er fast ein idealer Trafo ist, dass für den Aufbau des Magnetflusses nur die Spannungszeitflächen ursächlich sind, ohne einen Strom zu benötigen und weil dieser Strom sehr gering und nahezu konstant ist währen der Ummagnetisierphase. Diese Einschätzung ist jedoch falsch. Auch der Ringkerntrafo braucht den Strom zum Aufbau der Feldstärke im Eisenkern, auch wenn es nur 0,7mA sind wie im Beispiel oben beschrieben ist.

Messung mit Beaufschlagung einer Spannungszeitfläche. Messung an einem 1kVA, 230V Ringkern Trafo, mit einem DC Spannungsimpuls von +20V über 100 Ohm an die vorher umgepolte Primärspule gelegt, also von der neg. Remanenz aus gemessen. Die Hysteresekurve wird fast voll durchfahren.

Messung-17

Kanal A zeigt die Spannung an der Primärspule, Kanal B zeigt die Spannung am Vorwiderstand und damit den Strom in die Primärspule. Hier sieht man den Magnetisierungsstrom mit seiner langen waagerechten Phase von ca. 80 msec.. Nach 120 msec, was ca. 2,4 Vsek. entspricht, ist der Betriebswendepunkt der Hysteresekurve , bei ca. 65 mA peak erreicht. Diese Spannungszeitfläche drückt die Auslegung des Trafos auf Spannung und Frequenz, also die Spannunsgzeitfläche für eine 230 V Sinushalbwelle bei 50 Hz aus.

Messung an einem 1kVA, 230V Ringkern Trafo, mit einem DC Spannungsimpuls von +20V über 100 Ohm bei nicht umgepolter Primärspule, also von der pos. Remanenz aus gemessen.

Messung-14

Kanal A zeigt die Spannung an der Primärspule, Kanal B zeigt die Spannung am Vorwiderstand und damit den Strom in die Primärspule.

Auch hier wird der kleine Magnetisierungsstrom als Spannung am 100 Ohm Vorwiderstand gemessen. Es fällt auf, dass hier sofort und relativ zum Umpolfall, siehe oben Bild 17, ein großer Strom fließt der sofort steigt und keine waagerechte Phase hat. Zum aufmagnetisieren der letzten Weisschen Bezirke ist mehr Energie nötig als zum ummagnetisieren der Weisschen Bezirke die im senkrechten Teil der Hysteresekurve ummagnetisiert werden. Die Messung zeigt, dass die Remanenz hoch ist und fast bei der Induktion für den Wendepunkt in der Hysteresekurve liegt.

Im Gegensatz zu den bisherigen Messungen wird ist bei der folgenden Messungen der gleiche Trafo nicht mehr mit Konstantspannung, sondern mit Konstantstrom beaufschlagt.

Messung an einem 1 kVA, 230 V Ringkern Trafo, bei nicht umgepolter Primärspule, also von der pos. Remanenz aus gemessen, mit pos. Konstantstrom von 12,4mA parallel zur Diode siehe Bild Trafo-grundl-1.png, eingespeist.

Messung-32

Kanal A = U angelegt, Kanal B = Utreib. An der zuerst großen Induktivität erzeugt der Strom einen hohen Spannungsabfall, der am Ende zu Null wird, weil die Induktivität sehr kein wurde, nachdem alle Weisschen Bezirke ummagnetisiert sind. Die Spannungszeitfläche unter U treib, Kanal B, ist mit 0,15Vsec. genau so groß wie im Bild Trafo-grundlagen-14.

Es ist für den Aufbau der Induktion oder des Magnetfeldes also egal wie die Trafoprimärspule gespeist wird, mit Konstantspannung oder Konstantstrom um eine bestimmte Magnetisierung im Kern der Spule zu erreichen. Das Ergebnis ist das gleiche. Es entsteht bei Konstantspannungs-Speisung ein dazugehöriger Strom und bei Konstantstrom-Speisung eine dazugehörige Spannungszeitfläche, wobei bei beiden Verfahren die Mess-Werte gleich sind. Durch die Hysteresekurve sind Spannungszeitfläche und Strom zu jedem Zeitpunkt mit einander verknüpft. Da unser Stromnetz jedoch mit Konstantspannung betrieben wird, ist es sinnvoll, bei der Erhöhung des Magnetflusses im Trafoeisenkern die Spannungszeitflächen als Führungsgröße zu benutzen.

Messung an einem 1 kVA, 230V Trafo mit geschweißtem Kern, mit einem DC Spannungsimpuls von +20V über 100 Ohm an die vorher umgepolte Primärspule gelegt, bei umgepolter Primärspule, also von der negativen Remanenz aus gemessen.

Messung-25

Kanal A zeigt die Spannung vor dem Vorwiderstand und Kanal B zeigt die Spannung direkt an der Primärspule. Es gibt bei der Spannung an der Primärspule überhaupt keine waagerechte Phase, weil durch die gescherte, unter 45 Grad Winkel liegende Hysteresekurve, sofort ein zunehmender Strom fließt, der die Spannung hinter dem Vorwiderstand sofort zusammenbrechen lässt.

Die Fläche unter Utreib im Bild 25 ist nur etwas größer als die Fläche unter Utreib, wenn von der positiven Remanenz aus gemessen wird, was darauf schließen lässt, dass der Unterschied zwischen positiver und negativer Remanenz gering ist, die Remanenzen also nahe null liegen. Die Ursache dafür ist ein großer Luftspalt im EI förmigen Eisenkern.

Da bei der Netzspannungs-Stromversorgung die Spannung und nicht der Strom eingeprägt ist, ist es richtig, die Spannungszeitflächen als die Verursachende Größe für den Magnetfluss anzusehen, was das Verständnis der Trafo Reaktionen auf Überspannung, Frequenz-änderung, Spannungsaussetzer und das Einschalten erleichtert. Siehe unten das Bild TSEme012, welches die Wirkung von Spannungszeitflächen bei einem besonderen Sanfteinschaltverfahren zeigt.

Eine weitere Form der Beeinflussung durch Spannungszeitflächen wird zum Sanfteinschalten angewendet.

Sanfteinschalten mit Trafo-Schalt Relais

Die unipolaren Vormagnetisier-Spannungszeitflächen transportieren die Induktion in den oberen positiven Wendepunkt der Hysteresekurve, worauf im Anschluss sofort voll eingeschaltet wird. Dass es nur der Leerlaufstrom ist der fließt, ist an seiner typischen Form erkennbar. Dieses Einschaltverfahren beweist ebenfalls die Wirkung der Spannungszeitflächen. Was damit auch beweist: Da alle Transformatoren die zur Energieübertragung dienen, nur mit Konstantspannung betrieben werden, sind immer die Spannungszeitflächen die verursachende Größe, welche die Magnetisierung erhöht.

Messaufbau zur Untersuchung der Reaktionen einer Spule mit und ohne Eisenkern, auf das Anlegen einer Gleichspannung. Bild 1.

Messaufbau 2

Die im Schaltbild eingezeichnet Messkurven stammen von der Messung an einem 1kVA, 230V zu 230V geschachtelten EI Trafo, bei nicht umgepolter Primärspule, also immer von der pos. Remanenz aus gemessen. Mit dieser Messanordnung wurden die oben gezeigten Bilder, Trafo-grundlagen-25.png, Trafo-grundlagen-14.png und Trafo-grundlagen-17.png, gemessen.

Was der Eisenkern bewirkt: Messung an einem 0,7kVA, 400V zu 230V Schnittbandkern Trafo, mit einem DC Spannungspuls von +10V über 56 Ohm, bei nicht umgepolter Primärspule, also von der pos. Remanenz aus gemessen.

Messung-6

Kanal B = Urv, nicht Uri. Mit 56 Ohm Vorwiderstand gemessen. Beim Wendepunkt der Spannungskurve, fließen ungefähr 100mA peak. Durch den Luftspalt im Schnittbandkern ist die Hysteresekurve geneigt und es verläuft deshalb der Strom am Anfang nur in einer kurzen waagerechten Phase.

Messung an einem 0,7kVA, 400V zu 230V Schnittbandkern Trafo, mit einem DC Spannungspuls von +10V über 56 Ohm, aber ohne Eisenkern gemessen. Die Utreib ist schon nach 500Mysec. Nur noch so groß wie Uri.

Messung-7

Man beachte den gegenüber Bild 6 um Faktor 1000 kürzeren Zeitmaßstab von 100 Microsekunden pro Div. Beim Vorhandensein des Eisenkerns würde U treib zu erst waagerecht laufen um dann in einer langen, absteigenden E-Funktion abzuklingen, die dann in eine kurze auslaufende e Funktion übergeht, was hier nicht der Fall ist. Die Induktivität der Spule ist ohne Eisenkern ca. 1000 mal geringer als mit Eisenkern. Es gibt hier überhaupt keine waagerechte Phase der Utreib oder des I eing., weil kein Eisen ummagnetisiert werden muß. Die Spannungszeitfläche zum aufbauen des Magnetflusses ist hier auch um Faktor ca. 1000 mal kleiner.

Vorteile des Ringkerntrafos: Beim Ringkerntrafo ist im Bild: Trafo-grundlagen-17.png, sehr schön die waagerechte Phase des Stromverlaufs mit einem Anfangsstrom von ca. 12 mA zu sehen, während dessen der Senkrechte Teil der Hysteresekurve durchlaufen wird. Bei keinem anderen Transformator ist das so deutlich ausgeprägt. Da dieser Trafokern kaum Streu- und andere Verluste hat, kann daraus geschlossen werden, dass die Induktivität während der Aufmagnetisierung konstant bleibt, weil der Strom sich während der Aufmagnetisierung nicht erhöht. Dieser Strom steigt bei anderen Trafotypen, beim Aufmagnetisieren umso steiler, je mehr Verluste das Trafoeisen verursacht und ist umso größer im Anfangswert, je größer die Summe der Luftspalte im Kern ist. Beim Schnittbandkerntrafo ohne eingelegtem Schnittbandkern dagegen, also den Spulen alleine, ist überhaupt keine Waagerechte Phase von U treib oder I eing zu sehen. Es fließt nach dem Angelegen von U angelegt sofort ein Strom in die Spule hinein der solange zunimmt bis er durch den Rv und das Ri vollkommen begrenzt wird. Beim Ringkerntrafo dagegen, ist der zu anfangs fließende Strom viel geringer und bleibt auch anfänglich auf einem niederen Wert mit einer waagerechten Phase, deren Dauer vom Weg in der Hysteresekurve abhängt, also ob von neg. oder pos. Remanenz aus, der Sprung auf die Spule gegeben wird. Ein Anfangs- Strom ist aber auch hierbei sofort festzustellen. Die lange waagerechte Phase der Utreib und des kleinen Eingangstromes beim Ringkerntrafo zeigt wie mit wenig Energie der Magnetfluß von neg. zu pos. Werten transportiert wird, was elektrisch gesehen eine hohen dynamischen Induktivität entspricht, was diesen Trafo so effektiv macht. Denn für die Übertragung der Energie ist der Leerlaufstrom überhaupt nicht maßgebend. Dieser ist nur die Folge der Induktion des Trafoeisenkernes und ein Sekundäreffekt.

Welche Aufgabe hat das Eisen im Transformator? Eine einfache Erklärung über den Zweck und die Wirkung des Eisens in einem Netz- Transformator, (es gibt auch Luftspulen- Transformatoren ohne Eisen), ist die Tatsache, dass man durch das Eisen einen bis zu 10000 mal kleineren Magnetisierungsstrom braucht als es ohne Eisen der Fall währe. Siehe Bild Trafo-grundl-1.png. Denn der Magnetisierungsstrom fließt auch dann in die Primärspule hinein, wenn gar keine Leistung auf der Trafosekundärseite abgenommen wird. Und wenn der Trafo dann eben durch den Einbau des Eisens viel kleiner sein kann, denn die Wärme des großen Luftspulen- Magnetisierungsstromes müsste ja abgeführt werden, was ein großes Volumen mit großer Oberfläche erfordert, bringt der Eisenkern eben einen großen technischen Vorteil. Man ist deshalb bestrebt, immer bessere Eisen Kerne zu entwickeln, welche immer geringere Magnetisierungsströme benötigen. Der Ringkerntransformator ist ein gutes Beispiel dafür.

Trafoauslegung: Trafos werden bei der Berechnung so ausgelegt dass keine nennenswerte Sättigung im Eisen beim Nennbetrieb entsteht. (Das Eisen soll möglichst nur im linearen Teil der Hysteresekurve um- magnetisiert werden, damit keine großen Leerlaufströme fliessen.) Die Spannung U1, an der Primärspule, lässt sich mit folgender Formel berechnen. U1 = 4,44 • f • N1 • A • Bmax f = Frequenz, N = Windungszahl, A = Eisenquerschnittsfläche, Bmax = Max. Induktion (üblicherweise je nach Blech Material ca. 1 bis ca. 1,7 Tesla)

Werden ca. 1,7 Tesla überschritten, so wird die Magnetisierung nichtlinear, der Kern beginnt gesättigt zu sein, bei ca. 2,2 Tesla ist die volle Sättigung erreicht. Man sieht in obiger Formel ebenfalls: Je größer die Eisenkernfläche die senkrecht zum Magnetfluss steht und je größer die Induktion ist, desto weniger Windungen sind für eine bestimmte Betriebs-Spannung nötig. Damit ein Trafo kostengünstig wird nutzt man die mögliche Induktion je nach Kern-Bauform, von 1,4 - 1,7 Tesla deshalb voll aus, weil man damit Eisen und indirekt, weil die Windungsumläufe kürzer und in der Anzahl weniger werden, auch Kupfer spart.

Über die Leistung eines Trafos, sagt die obige Formel jedoch noch nichts aus, weil der Strom darin nicht vorkommt. Hier muss man die mittlere Stromdichte von ca. 2-4 A pro qmm für den zu übertragenden Strom bei gegebener Wärmeabfuhr im Kupferlackdraht und der ganzen Spule berücksichtigen. Je größer also der Strom und damit die zu übertragende Leistung sein soll, desto größer muß deshalb auch der Drahtquerschnitt sein, was bei den geforderten Windungen einer Spule, über die Amperewindungen, dann deren Größe bestimmt.

Beim Auslegen eines Trafos bewegt man sich also immer in den Grenzen zwischen der für die Leistung nötigen Spulengröße und für den Magnetfluß nötigen Kerngröße, auf dem die benötigten Spule unterzubringen ist.

Wie groß ist die Spannungszeitfläche einer 50 Hz Sinushalbschwingung?

Die Spannungszeitfläche einer 230V, 50Hz Sinushalbschwingung beträgt ca. 2,12 Vsec. Man kann es als Integral unter der Sinusspannung ausrechnen oder man kann es auch aus dem Bild 14 und Bild 17 vom Ringkerntrafo herauslesen. Der Strom von 30mA peak entsteht in Bild 14 nach 2 millisec. wenn vom pos. Remanenzpunkt aus der +20V Sprung gegeben wird. Der Strom von 30ma peak entsteht in Bild 17 nach 108 millisec. Wenn vom neg. Remanenzpunkt aus der +20V Sprung gegeben wird. Das ergibt zusammen ca. 110msec. mal 20V = 2,20V sec. Mit einer Sinusschwingung die 2,20Vsec. für jede Halbwelle hat, wird eine Hysteresekurve durchlaufen, welche nicht oben und unten abgeflacht ist, bei diesem Ringkerntrafo, also fast im senkrechten Teil der Hysteresekurve verbleibt.

Zu 2.) Wie entsteht die Selbstinduktionsspannung an der Primärspule? Man kann natürlich nur mit der Maschenregel argumentieren und sagen, die Summe aller Spannungen ist gleich null in einem Stromkreis. Will sagen, die angelegte Spannung ist gleich der ohmschen Spannungsabfälle plus der Selbstinduktionsspannung. Was aber die Selbstinduktionsspannung einfach als vorhanden voraussetzt. Aber verstehen kann man die Selbstinduktion besser wenn man das weiter unten geschriebene mit dem Lenzschen Gesetz liest.

Wie erklärt man am anschaulichsten, weshalb die Primärspule eines Transformators mit Eisenkern im Leerlauf, bei Speisung mit einem eingeprägten Spannungsimpuls, am Pulsanfang nur wenig Strom aufnimmt, also hochohmig ist? Siehe Bild: Trafo-grundl-1.png. Oder anders gefragt, weshalb ist der Leerlaufstrom bei Transformatoren viel geringer als der Laststrom, obwohl doch der Ohmsche Widerstand der Primärspule verschwindend gering ist?

Ist die Selbstinduktion an der anfänglichen Hochohmigkeit der Primärspule schuld, die dann auftritt wenn man eine Spule an eine Spannung legt, sie sich also selber induziert? Wobei diese Selbstinduktions-Spannung dabei aber von außen nicht messbar ist! Es fällt dem Elektrotechnischen Praktiker schwer, sich vorzustellen, dass eine an eine Spule von außen angelegte Spannung, in dieser Spule gleichzeitig eine Spannung induziert, welche die gleiche Richtung wie die treibende Spannung hat, also zur treibenden Spannung eine Zwillingsspannung darstellt die nicht von der treibenden Spannung zu unterscheiden ist. Wirkt also das Lenzsche Gesetz, das besagt, dass ein von der induzierten Spannung erzeugter Strom die durch die Spannungszeitflächen Beaufschlagung der Spule erfolgende Magnetfluss- Änderung zu verhindern sucht? Oder kürzer ausgedrückt: Der Induktionsstrom wirkt seiner Entstehungsursache entgegen, wirkt also dem Strom der von der treibenden Spannung ausgeht entgegen.

Detaillierte Erklärung der Selbstinduktion, die das Lenzsche Gesetz benutzt: Die induzierte Spannung tritt im gleichen Moment auf wie die von außen angelegte induzierende Spannung. Wobei man diese Gegeninduktionsspannung, also die induzierte Spannung dabei jedoch nicht messen kann, da sie dieselbe Polarität und (fast) dieselbe Größe hat wie die treibende Spannung. (Sie muß aber etwas kleiner sein, sonst würde sich die Induktion nicht ändern, siehe unten.) Die Gegen- oder Selbst-Induktionsspannung schickt jedoch einen Strom in Richtung der speisenden, angelegten Spannungsquelle, der dem Strom dieser Spannungsquelle entgegen steht, sich also von diesem subtrahiert, weshalb nur ein minimaler (Rest) Strom von der Spannungsquelle ausgehend übrig bleibt, eben der Leerlaufstrom, der zum Beispiel bei einem Ringkerntrafo nahezu konstant fließt solange sich die Induktion ändert, also der Kern noch nicht in Sättigung ist. Das Lenzsches Gesetz lautet auch: Der den Magnetfluß verursachende Strom will weiter fließen und will die Änderung des Magnetflusses verhindern. Das gilt in dieser Form auch für den Abschaltfall, siehe dort in Bild 2 erklärt. Beim Abschaltfall ändert sich die die Magnetisierungsrichtung und deshalb dreht sich dann die Spannung um.

Messung an einem 1kVA, 230V zu 230V geschachtelten EI Trafo, bei nicht umgepolter Primärspule, also immer von der pos. Remanenz aus gemessen, Ein- und gleich wieder ausschalten der Spule.

Messung-2

Kanal B zeigt die Spannung am Vorwiderstand Rv, nicht am echten Ri. Nach dem Ausschalten der Angelegten Spannung tritt sofort die Selbstinduktionsspannung mit negativem Vorzeichen auf, durch die nun umgekehrte Richtung der Änderung des Magnetflusses, (Abbau und nicht Aufbau.) Wie in Bild 2 und Schaltplan Trafo-grundl-1 zu sehen ist, polt sich die Abschalt- Induktionsspannung um, was an der Utreib zu sehen ist. Der plus Spannungspfeil ist im Schaltbild Trafo-grundl-1 nun unten, drückt damit weiter über die Diode und den Rv einen positiven Strom, im Kreis herum, am oberen Spulen Ende in die Spule hinein, weshalb sich der Spannungsabfall am Rv nicht umdreht oder sofort ändert, sondern sich nur mit einer abklingenden E-Funktion verkleinert . Hier ist das Lenzsche Gesetz klar erkennbar, was besagt, dass der vor dem Abschalten fließende Strom nach dem Abschalten (in der gleichen Richtung) weiter fließen will um der Magnetfluss Änderung entgegenzuwirken und sich die induzierte Spannung deshalb umdreht in der Richtung, damit sie diesen Strom treiben kann.

Eine Weitere Erklärung für die Hochohmigkeit der Kupferwicklung einer Trafoprimärspule während der Induktionsänderung: Ist der Ummagnetisierungsvorgang im Eisenkern daran schuld, dass die Primärspule, deren Kern noch nicht in Eisenkernsättigung ist, eine hohe Induktivität hat, weil die Weisschen Bezirke zuerst ausgerichtet werden müssen, wofür nur geringe Ströme zusammen mit den Spannungszeitflächen nötig sind, wie aus der Hysteresekurve ersichtlich ist?

Erklärung die mehr an der Wirkung orientiert ist: Unter Zuhilfenahme der Messungen der Ummagnetisierungsströme, abhängig von den Induzierenden Spannungszeitflächen, siehe die Messkurven unten und unter Beachtung der Hysteresekurven der verschiedenen Transformatortypen, kann man den momentanen, sich verändernden Induktiven Widerstand aus den Momentanwerten der Spannung und des Stromes ausrechnen und sich auch eine zweite Erklärung vorstellen. Man stellt dabei fest, dass sich die Induktivität während dem Durchlaufen der Hysteresekurve stark verändert, weil sich das My R ändert. Im senkrechten Teil der Hysterese- Kurve ist die Induktivität groß, im fast waagerecht verlaufenden Teil ist sie gering. An dieser unterschiedlich großen Induktivität L, wird deshalb, beim Anlegen einer Spannung, ein unterschiedlich großer Strom fließen, beim Durchlaufen der Hysteresekurve.--emeko, 28.Dez.2007, 18:15, (CET)

Siehe neues Bild der Hysteresekurve mit Spannung und Strom zusammen. .--emeko, 01.Jan. 2008, 16:54, (CET)

Physikalische Grundlagen

Der folgende Abschnitt wurde mal hier geparkt, weil er keine physikalischen Grundlagen behandelt, sondern technische Fragen. Zudem ist der Begriff "eingeprägtes Konstantspannungsverhalten" sehr diffus, bei einer Wechselspannung von Konstantspannung zu reden ist sehr "omahaft" und erinnert etwas an die Zeit der Spannungskonstanter für die alten Röhrenfernsehgeräte. FellPfleger 14:59, 7. Jan. 2008 (CET)

Weil unsere Netzspannung ein eingeprägtes Konstantspannungsverhalten besitzt, gilt: Der Magnetfluss wird durch das Wirken der Spannungszeitfläche einer Netzspannungshalbwelle aufgebaut, das Magnetfeld entsteht durch den sich entsprechend der Hysteresekurve einstellenden Strom, der je nach dem Transformatortyp sehr unterschiedlich sein kann. Der durch den Magnetfluß sich einstellende Primärkreis-Leerlaufstrom hat nichts mit dem zu übertragenden Strom zu tun und nimmt im Gegensatz zum Laststrom bei Belastung des Transformators nicht zu.

Das sind Grundlagen, einfach erklärt und ohne Formeln. Dann sag doch eingeprägte Spannung. Sie ist das Gegenteil zum eingeprägten Strom, bei dem sich ganz andere Gesetzmäßigkeiten am Trafo ergeben. Eine Wechselspannung kann weich sein, dann ist sie nicht konstant oder hart, dann ist sie konstant oder eingeprägt. Wenn Oma es versteht ist es auch gut oder? Lies doch mal die Diskussion zum Trafo seit Ende November 2007. Wieso hast du dich an der Diskussion nie beteiligt? Einer sollte halt mal anfangen, den Inhalt der Diskussion in den Artikel vom Transformator zu bringen. --emeko, 19:09, 07.Jan. 2008, (CET)

Die physikalischen Grundlagen des Transformators sind recht einfach, seine technischen Gegebenheiten hochkomplex und seine Darstellung ist sehr verkompliziert. Dieser Artikel ist mit sehr vielen Informationen überfrachtet und vieles ist doppelt. Deswegen sollten zumindest die pG kurz gehalten werden. Ansonsten ist alleine die sachgerechte Verfolgung dieser Diskussion schon ein halbes Lebenswerk und die Teilnahme ergibt dann den Rest.

Beispiel: "Eine, an die erste Spule („Primärspule“) im Primärstromkreis angelegte Wechselspannung erzeugt, dem Induktionsgesetz folgend, einen sich verändernden Magnetfluss" Dieser Satz ist grammatikalisch richtig, aber dann endet es auch schon. Es sein denn, man betrachtet ihn als Definition. Ansonsten: was ist die "erste Spule". Dieser Begriff macht keine Aussage. Dann: Es ist nicht eine Wechselspannung, die den Magnetfluss verändert, es ist "die Spannung an sich". Die Wechselspannung sorgt nur dafür, dass das technische System funktioniert. Usw. Man kann beliebig lange weiter fortführen, wo hier Schlüsse gezogen werden aus Aussagen, die selbst ohne exakte Definitionen eingeführt wurden. FellPfleger 08:12, 8. Jan. 2008 (CET)

Physikalische Grundlagen zum Transformator, neuer Entwurf von emeko: Ich habe versucht den Artikel entsprechend den in der Diskussion gelernten Erkenntnissen zu verbessern. So wie er bis zum einschliesslich 31.12.07 aussah, enthielt er viele Fehler, zum Beispiel die Enleitung, daß es zwei physikalische Erscheinungen sind, daß ein Strom in der Spule ein Magnetfeld aufbaut.

• • Ein von elektrischem Strom durchflossener Leiter erzeugt ein Magnetfeld (Elektromagnetismus)
• Wenn sich der magnetische Fluss durch eine Spule ändert, wird in ihr eine Spannung induziert.

Das wurde ja in der Vergangenheit lang und breit diskutiert und nicht zuletzt durch meine Messungen, siehe oben, widerlegt. Das was "FellPfleger" oben kritisiert ist im Text unten gelöscht. --emeko, 10:33, 08.Jan. 2008, (CET)

Wie ich Dir mittlerweile schon an die dutzend Male an verschiedenen Stellen mitgeteilt habe, haben Deine Experimente hier absolut keine Relevanz. Wenn Du derlei Änderungen am Artikel vornehmen willst, belege es anhand von Fachliteratur (Wikipedia:Belege). Solange Du diesen Grundsatz nicht verstehst und beachtest, werden Deine Beiträge auch weiterhin zu Recht revertiert. Gruß, --norro 15:03, 8. Jan. 2008 (CET)

Das Problem an diesem Artikel ist weniger die Frage, ob diese Experimente "eigene" sind oder aus der Literatur entnommene. Vielmehr geht es darum, dass physikalische Zusammenhänge und technische Dinge vermengt werden. Auch die "Fachliteratur" kann fehlerhaft sein, oft wird auch einfach die Lehre im Laufe der Zeit verändert, um etwas an Bildungsstände angepasst besser vermitteln zu können. FellPfleger 16:47, 8. Jan. 2008 (CET)

Ok, ich werde eine leicht verständlichere Form hier hineinstellen zur Diskussion.--emeko, 09:22, 10. Jan. 2008 (CET)

Alte Kritik:Rückmeldung auf obigen Text, der inzwischen glöscht wurde: Der Text ist viel zu sehr überfrachtet mit technischen Details, die mit der Funktionsweise des Tranformators wirklich nichts zu tun haben. Beispiel: daß die speisende Spannung eingeprägt ist, also bei Belastung nicht einbricht, was der gebräuchlichen Netzform entspricht:. Wenn an eine Spule eines Transformators eine Spannung angelegt wird, dann liegt die da. Fertig. Und man versteht sofort, dass eine elektrische Spannung gemeint ist und dass nicht etwa jemand an den Drähten zieht. Was aber ist eine gebräuchliche Netzform? Die physikalischen Grundlagen sollten klar getrennt werden von den technischen Fragestellungen. Und alles, was etwa mit Remanenz oder Hysterese zu tun hat, ist eindeutig technisch. Wenn man den Transformator wirklich richtig und verständlich beschreiben will, ist hier noch viel zu tun, auch weil er ein grundlegendes und vielseitiges Element ist.FellPfleger 12:10, 8. Jan. 2008 (CET)

das mit der eingeprägten Spannung habe ich entfernt.--emeko, 13:13, 09.Jan. 2008 (CET)

Achtung, siehe oben habe ich einen neuen Text für die Physikalischen Grundlagen verfasst.--emeko, 12:30, 11.Jan. 2008, (CET)

Hi, Primär an Dich Emeko gerichtet und möchte gleich vorrausschicken: Bitte meine Kritik nicht persönlich zu nehmen und ich möchte auch nicht Deine Motivation in irgendeiner Art beeinträchtigen. Es ist vorallem die Länge ein Problem. Weniger wäre da deutlich mehr. Alleine die einschlägigen "Textmengen" hier auf der Diskussionsseite.

Einige Punkte zum Volumen:

1. Kürze Deine Texte im Volumen um ca. 75%. Inbesondere streiche in Übersichtsabschnitten Details oder erwähne sie bestenfalls mit einem Satz oder Nebensatz.
2. In allgemeinen Artikeln lagere Details, so diese die Artikelkriterien der WP erfüllen, in eigene Artikel aus die sich dieses speziellen Themas dann annehmen.
3. Konzentriere Dich bei den restlichen 25% auf einen grobe "Übersichtsdarstellung" der Thematik die auch jenen eine Vorstellung geben kann, die sich einfach nur einen Überblick verschaffen wollen. Das ist nicht einfach, aber auch irgendwie das Spannende daran.

Einige Punkte zum Inhalt:

1. Versuche nach Möglichkeit Begriffe, Formulierungen und Darstellungsformen zu wählen die bei diesen technischen Fachartikeln üblich sind und bei Zusammenhängen in der Erklärung Selbstreferenzen zu vermeiden.
2. Eine gewisse Systematik, Struktur und inhaltliche Einteilung, auch betreffend der damit verknüpften Vorstellungen, ist wesentlich.
3. Versuche den Inhalt zu erklären, warum etwas gemacht oder nicht gemacht wird. z.b. warum hat (eventuell?) eine Darstellung mit Spannungszeitflächen Vorteile gegenüber anderen Modellen oder Vorstellungen.

Als Randbemerkung: Fachliche Hoppalas, auch mal was zu vergessen oder schlicht auch mal dies oder jenes selbst doch nur halb verstanden zu haben, das passiert jedem und liegt in der Natur der Sache. Das wird, wenn der Inhalt nicht explodiert, sowieso meist gemeinsam korrigiert oder ergänzt. z.B. ist der Grund warum "Lufttransformatoren" nur mit schlechten Wirkungsgrad funktionieren, schlicht der (nicht/kaum erwähnte) Streufluss. Weil ein Grossteil des magnetischen Flusses zwischen den Wicklungen "ausbuchst". Deswegen ein magnetisch gut leitfähiger Kern, der den magnetischen Fluss zwischen den Wicklungen "führt" und somit die magnetische Kopplung zwischen den Spulen maximiert. Und bei einem Ringkerntrafo ist jener Streufluss (warum?) minimaler als bei anderen Kernformen. Nur solche kleineren Ergänzung, und da kann in meiner Darstellung nun auch so manches Hoppala und "Unschönheit" drinnen sein, will ich ehrlich gesagt nicht bei einem seitenlangen Textwulst anbringen wo es kunterbunt hin & hergeht.

Konklusio: Bitte, bitte versuche das Volumen (deutlich) zu reduzieren. Und wenn es mehr ist: Auslagern (Unterartikel, wikibooks, etc..) Und das Wesentliche aus Sicht eines Unwissenden, der sich fragt warum das nun so ist oder so gemacht wird zu erklären.--wdwd 11:58, 12. Jan. 2008 (CET)

Abschnitt "Physikalische Grundlagen"

Dieser neue, vor einigen Tagen eingebrachte Abschnitt erklärt physikalisch, und auch anschaulich, meiner Meinung eigentlich wenig. Es fehlt irgendwie an einer fachlich passenden, allgemeinverständlichen Erklärung wie nun so ein Trafo funktioniert - auch wenn's nur am konkreten Beispiel eines "typischen, handelsüblichen Kleintrafo mit zwei Wicklungen" und nicht im allgemeinen Fall erklärt wird. Statt dessen allerlei Details und eine kreative Begriffsmischungen. Zwar gegenüber der ersten Version schon etwas entschärft, aber sowas wie:

wird gemäß der Größe der Spannungszeitfläche unter der Sinusspannungshalbwelle ständig im Takt der Frequenz der Wechselspannung von Minus nach Plus und umgekehrt umgepolt

sind, hmm? Bezeichnungen wie Sinusspannungshalbwelle, die gar keine Wellen sind, über Takte (?) wie bei digitalen Schaltungen mit getakteten Flip-Flops (?) bis hin zu einer "Umpolung" (?) von irgendwas was Plus und Minus sein mag aber nicht klar ist was das sein soll (etwa der magnetische Fluss? Wie auch immer.) Punkte wie der Streufluss werden in dem einführenden Kapitel nicht erwähnt, vielleicht auch ganz gut so, fehlt aber auch fast komplett im restlichen Artikel, und führt dann möglicherweise zu eigenartgien Darstellungen für "kernlosen" Trafos wie: ohne Eisenkern extrem viele Windungen erforderlich wären. Das ist ein buntes Kudelmudel ohne Systematik.

Auf die überaus langen Diskussionen hier will ich ich nicht weiter eingehen, da falscher Bereich. Möchte noch anmerken, dass die Tendenz und die Qualität des Artikels meiner Meinung eher abnimmt und dieses laufende Nacharbeiten eigentlich keinen besonderen Spass macht. Das entwickelt sich meiner Meinung eher Richtung Abwahl des Lesenswert-Papperl als wie Verbesserung. --wdwd 22:21, 9. Jan. 2008 (CET)

Ich teile Deine Einschätzung und habe diesen Artikel daher gerade zur Abwahl gestellt. Hier ist viel Arbeit zu tun. Mit etwas Nacharbeiten/Korrigieren ist es wohl nicht mehr getan. Gruß, --norro 23:35, 9. Jan. 2008 (CET)

Der Transformator ist vom Prinzip her ein einfaches Bauelement, aber in seinen Ausführungsformen und Anwendungen extrem vielfältig. Das macht die Angelegenheit so kompliziert. Dazu kommt, dass er auf dem Mechanismus der "Induktivität" beruht und das für sich ist schon eine Baustelle, da jeder, der schon mal an einer Batterie geleckt hat, glaubt, zu wissen was eine elektrische Spannung ist, während Magnetismus immer noch als eine Messmersche Erscheinung betrachtet wird. Man sollte also wirklich von vorne anfangen und die Physik und Technik der Transformatoren scharf trennen. Bei der Physik hat man natürlich das Problem, dass eine sehr klare Darstellung der Grundvoraussetzungen leicht mit OR verwechselt wird, und damit ist Kritik und Ausweichen, also wieder Politik, Herr des Artikels. Das sollte man vermeiden. Transformatoren sind Impedanzwandler. Sie erlauben es, elektrische Energie, die mit Spannung U1 und Strom I1 geliefert wird, mit Spannung U2 und Strom I2 abzuliefern. Sie haben die Funktion eines "Getriebes". So wir eine Getriebe zur Funktion kinetische Energie haben muss, die es wieder zurückgibt, braucht der Transformator magnetische Energie. So wie ein Getriebe das Antriebsmoment in ein Abtriebsmoment umwandelt, macht der Transformator aus einer Eingangsspannung eine Ausgangsspannung. Die Spannungstransformation, die man gerne zur Definition des Transformators verwendet und mit ihm gleichsetzt, ist aber nur das "Offensichtliche", nicht der Kern. So wie ein Getriebe keine Kraft entwickeln kann, wenn es nicht gegen eine (feststehende) Bremse wirkt und nicht eine minimale Energie an dieses abgibt, indem es die Bremse unter Kraftwirkung verformat und so die Gegenkraft aufbaut. Man sieht an diesem Versuch der Erklärung, dass bereits der Versuch, ein mechanisches, greifbares Äquivalent zu finden, zu erheblichen konzeptionellen Problemen führt. (Vergleiche:Getriebe). Es verlangt also Sorgfalt und ständige Abstimmung über die Struktur des Beitrags, wenn es was werden soll. Alle Beiträge und Erfahrungen sind einzubeziehen, aber auch beim Transformator gilt: es gibt nicht nur eine Wahrheit, auch wenn alle Wahrheiten auf der gleichen Wirklichkeit beruhen. FellPfleger 08:21, 10. Jan. 2008 (CET)

Hallo, hier die emeko Version als Antwort zu FellPfleger:
Ein Transformator ist ein Spannungswandler und ein Stromwandler. Er erlaubt es, elektrische Energie, die mit Spannung U1 und Strom I1 geliefert wird, in Spannung U2 und Strom I2 umzuwandeln.
Beispiel: 230V, 1A zu 23V, 10A.
Er arbeitet wie ein "elektrisches Getriebe". So wie ein mechanisches Getriebe kinetische Energie haben muss, die es weitergibt, braucht der Transformator elektrische Energie.
So wie ein mechanisches Getriebe die Antriebsdrehzahl in die Abtriebsdrehzahl, das Antriebsmoment in ein Abtriebsmoment wandelt, macht der Transformator aus einer Eingangsspannung eine Ausgangsspannung und aus einem Eingangsstrom einen Ausgangsstrom. Die Spannungstransformation geschieht nach dem Übersetzungs-Verhältnis der Wicklungen mit den Windungszahlen, die Drehzahltransformation beim Getriebe im Verhältnis der Zähnezahlen. Wird beim mechanischen Getriebe keine Energie entnommen, so befindet es sich im Leerlauf, wird beim Transformator keine Energie entnommen, so befindet er sich ebenfalls im Leerlauf. Je mehr Drehmoment dem Getriebe entnommen wird, desto mehr Drehmoment nimmt es am Eingang auf. Je mehr Strom am Transformator Ausgang entnommen wird, desto mehr Strom nimmt er am Eingang auf. (Vergleiche:Getriebe). Diese Analogie-Betrachtung ließe sich noch erweitern, soll aber aus Gründen der Einfachheit hier enden. Oder soll es auf diese Art weitergehen? Ich könnte zu jedem Mechanik-Zustand den analogen elektrischen Zustand beim Trafo bringen. Ich befürchte nur, daß das nicht Wikipedia-like ist.
Das gesagte daß: Für "kernlosen" Trafos ohne Eisenkern extrem viele Windungen erforderlich wären, ist richtig aber für Laien schwer verständlich. Das gesagte: wird gemäß der Größe der Spannungszeitfläche unter der Sinusspannungshalbwelle ständig im Takt der Frequenz der Wechselspannung von Minus nach Plus und umgekehrt umgepolt ist auch richtig könnte aber auch verständlicher heißen: Der Magnetfluß der Spule wird durch die Netzspannung ständig umgepolt und läuft mit einer Periode der Spannung einen vollen Umlauf auf der Hysteresekurve.--emeko, 10:13, 10. Jan. 2008 (CET)

Die Analogie Trafo-Getriebe ist sehr gut, will man einem "mechanisch gebildeten" Menschen etwas "Elektrisches" vermitteln. Problem wird wirklich das "enzyklopädische" sein. Man muss aber auch sehr genau aufpassen: Trafo = I-Wandler +U-Wandler ist kritisch. "Spannungszeitfläche" versteht niemand, der nicht weiß, was ein Integral ist. Der volle Umlauf auf der Hystereskurve lässt keine Änderung des Betriebszustandes zu. Der Magnetfluss wird nur dann durch die Netzspannung umgepolt, wenn es eine gibt. Und ständig ist kein definierter Zeitbegriff. Also, man muss sehr vorsichtig sein und einer alleine schafft es nicht, es geht nur, wenn sich mehrere Sichtweisen durch einen Text repräsentiert sehen.FellPfleger 12:19, 10. Jan. 2008 (CET)

Achtung ab hier ist der alte, inzwischen gelöschte Text verkürzt und verbessert und unten neu eingestellt worden.

Physikalische Grundlagen

Geöffneter 100VA-Trafo zur Verdeutlichung;
Oben: Primärspule (230 V)
Unten: Sekundärspulen (2x9 V)

Schaltbild eines Transformators mit Eisenkern; mit elektrischen Primär- (p) und Sekundärgrößen (s)

Ein Transformator ist ein Spannungswandler und gleichzeitig ein Stromwandler. Er erlaubt es, elektrische Spannung U1 und Strom I1 an seinem Eingang, in Spannung U2 und Strom I2 an seinem Ausgang umzuwandeln. Beispiel: 230V, 1A zu 23V, 10A. "Gute" Transformatoren können das mit einem Wirkungsgrad von über 99%.

Analogiebetrachtung

Zur Veranschaulichung kann man hier auf ein Analogon aus der Mechanik verweisen, ein Zahnradgetriebe: Die Spannungen entsprechen den Drehzahlen, die Ströme den Drehmomenten und die Windungszahlen den Zähnezahlen. Bei beiden wird eine idealerweise konstante Leistung von einem Spannungs- bzw. Drehzahlniveau auf ein anderes transformiert.

Für jeden Einsatzfall benutzt man angepasste Bauformen, die entweder Kosten- oder Verlustminimiert gebaut sind.

Physik. Für die Wirkweise eines Transformators sind zwei physikalische Erscheinungen wesentlich:

• 1. Physikalische Erscheinung: Wird eine Spannung an eine Spule gelegt, so baut sich in der Spule ein magnetischer Fluß auf.

Das ergibt sich aus der Umkehrung von: (Induktionsspannung durch Änderung des magnetischen Flusses (2. Induktionsphänomen. Siehe Elektromagnetische Induktion)

Das Induktionsgesetz gilt auch in der integralen Schreibweise:

$\Phi =\int _{0}^{T}U(t)\,dt;$

Diese Beziehung ist in der Weise zu interpretieren, daß der Fluß, z. B. in einer Trafospule dem Spannungs/Zeit-Integral und damit der Fläche zwischen 2 Grenzen unter dem Graph U(t) entspricht.

Daraus abgeleitet ergibt sich die Höhe der Spannung aus der Höhe der Flussänderungsgeschwindigkeit.

U = d$\Phi /dt;$

Eine an die „Primärspule“ angelegte Wechselspannung erzeugt zusammen der Zeit in der sie wirkt, einen sich verändernden Magnetfluss Vs. (Es soll hier die Wirkung einer Spannungshalbschwingung an der Spule betrachtet werden.) Genau genommen entsteht dieser Magnetfluss entsprechend der Umkehrung vom Induktionsgesetz, welches aussagt, daß ein sich ändernder Magnetfluss in einer Spule eine Spannung in derselben erzeugt.

Die Magnetflussänderung erzeugt auch ein sich veränderndes Magnetfeld, (A).

(Die Stärke des Magnetfeldes richtet sich dabei nach der magnetischen Leitfähigkeit des Spulenkernes, der in einem Extremfall aus Luft und im anderen Fall aus einem für das Magnetfeld sehr leitfähigen Material, zum Beispiel Mumetall, bestehen kann. Das hat eine starke Auswirkung auf den Strom, welcher von der angelegten Spannung ausgeht und in die Spule hinein fließt.)

Der von der Primärspule erzeugte Magnetfluss durchsetzt die zweite Spule „Sekundärspule“ des Transformators und erzeugt hier durch Induktion ebenfalls eine Spannung („Sekundärspannung“). (Induktionsspannung durch Änderung des magnetischen Flusses (2. Induktionsphänomen. Siehe Elektromagnetische Induktion)

Dieser Magnetfluss erhöht sich nicht durch die angelegte Spannung an sich, sondern er wächst mit der Dauer der Einwirkungszeit. Das heißt, das Spannungs-Integral über die Zeit wirkt als Spannungs-Zeitfläche für die Erhöhung des Magnetflusses.

Wenn eine Luftspule beliebig lange an eine Spannung gelegt wird, ist der fortlaufende Anstieg des Magnetflusses nur durch die Leistung der Spannungsquelle begrenzt.

Wenn eine Spule mit einem zum Beispiel Eisenkern an eine Spannung gelegt wird, dann ist der fortlaufende Magnetfluss-Anstieg durch die Grenze der Magnetisierbarkeit, die Sättigung begrenzt. [

Messung der Speisespannung oben und der Spulenspannung unten, nach dem Anlegen einer Gleichspannung an einen Ringkerntransformator. Wenn der Magnetfluss in die Sättigung läuft, bricht die induzierte Spulenspannung zusammen.

Wenn sich der Magnetfluß nicht mehr ändert, dann entsteht keine Induktionsspannung mehr, wie auch am nebenstehenden Bild zu sehen ist, wo die induzierte Spannung an der Spule nach dem Erreichen der Sättigung zusammenbricht. Die Speisespannung, die dabei nicht einbricht, fällt dann vollständig am inneren Widerstand der Spule ab, der alleine den Strom begrenzt.

• 2. Physikalische Erscheinung: Ein von elektrischem Strom durchflossener Leiter erzeugt ein Magnetfeld (Elektromagnetismus)

Dieses physikalische Ereignis beschreibt zum Beispiel die Kraftwirkung eines Elektromagneten. Weil der Magnetisierungsstrom jedoch nicht die verursachende Größe beim Aufbau des Magnetflusses ist, sondern erst die Reaktion des Magnetfeldleiters auf den Magnetfluss, ist es hinderlich die Physik des Transformators mit diesem zweiten physikalischen Ereignis zu erklären. Dazu eignet sich das erste physikalische Ereignis besser.

Die Magnetisierung im Eisenkern wird mit der Zunahme der an die Spule angelegten Spannungszeitfläche entlang der Hysteresekurve vorangetrieben. Das variable Verhältnis vom Magnetfluss zum Magnetfeld ist dort zu sehen.

Das Magnetfeld wird dabei durch den sich gemäß der Hysteresekurve einstellenden Strom aufgebaut. (Hier kommt jetzt erst der Strom ins Spiel.) Die Energie zum Ummagnetisieren des Eisenkerns entspricht dem Integral von Spannung mal Strom über Zeit.

Je nach Spulenkernmaterial und Spulenkernform ergeben sich dabei große Unterschiede, was die zum Magnetfluss gehörende Feldstärke und den Strom, (Leerlaufstrom) betrifft.

Die Hysteresekurve zeigt, nach welcher Spannungszeitflächen Einwirkung, der entsprechende Strom fließt.

Im folgenden Bild ist der Zusammenhang zwischen Spannungszeitfläche, Hysteresekurve und Leerlaufstrom zu sehen.

Spannung über Hysteresekurve über Strom

Das Bild zeigt im unteren Teil, wie der geringe Magnetisierungs-Strom mit konstanter Höhe verläuft, solange der Fluss im senkrechten Teil der Hysteresekurve bewegt wird. Am Ende der Hysteresekurve steigt der Strom steil an, weil das Eisen schon leicht in Sättigung gerät. Der Scheitel der Stromüberhöhung liegt exakt im Spannungsnulldurchgang. Im senkrechten Teil der Hysterese-Kurve, ist bei steigendem Magnetfluss das Magnetfeld und damit der Strom konstant, obwohl die Induktion oder der Fluss Phi, von der Spannungszeitfläche getrieben, zunimmt. Der Strom kann durch die Senkrechte Projektion auf die H- Achse und der Feldlinienlänge ermittelt werden.

Der (leerlaufende) Trafo verhält sich, wenn er in die Sättigung getrieben und über eine Spannungshalbschwingung betrachtet wird, wie ein nichtlinearer Widerstand.

Zum Betrieb eines Transformators ist eine in stetem Wechsel veränderliche Spannung nötig, damit der Magnetfluss ständig umgepolt wird. (Wenn man den Magnetfluss umpolt kann man den Kern besser ausnutzen, als wenn man immer nur von dem Null- Magnetfluss ausgehend bis zu einem Wendepunkt auf der Hysteresekurve "fährt".) Daher kann mit einem Transformator nur Wechselspannung transformiert werden. (Nur die Wechselspannung erfüllt die Bedingung des sich ständigen Änderns.) Die Magnetisierung im Eisenkern wird, bildlich gesprochen, durch eine positive Spannungshalbschwingung vom negativen Wendepunkt aus zum positiven Wendepunkt auf der Hysteresekurve, durch die negative Spannungshalbschwingung vom positiven Wendepunkt wieder zum negativen Wendepunkt auf der Hysteresekurve, Hysterese zurück transportiert.

An den Betriebs-Wendepunkten, entstehen die typischen Leerlaufstromspitzen. Die Feldstärke H ist proportional zu dem elektrischen Strom, die Flussdichte B ist jedoch abhängig von der Magnetisierbarkeit des Eisens, also vom „µr“ des Eisenwerkstoffs bei der jeweiligen Flussdichte.

Transformatoren werden bei der Berechnung so ausgelegt dass keine nennenswerte Sättigung im Eisen beim Nennbetrieb entsteht. (Das Eisen soll möglichst nur im linearen Teil der Hysteresekurve um-magnetisiert werden.) Die Spannung U, an den Spulen, lässt sich mit folgender Formel berechnen. U1 = 4,44 • f • N1 • A • Bmax f = Frequenz, N = Windungszahl, A = Eisenquerschnittsfläche, Bmax = Max. Induktion (üblicherweise je nach Blech Material ca. 1 bis ca. 1,7 Tesla) Werden ca. 1,7 Tesla überschritten, so wird die Magnetisierung nichtlinear, der Kern beginnt gesättigt zu sein, bei ca. 2,2 Tesla ist die volle Sättigung erreicht.

Die maximale Höhe der in den Spulen induzierten Spannung hängt neben der Frequenz und der Kernquerschnittsfläche nur von der Windungszahl der Spulen ab und davon ob der (wenn vorhandene) Kern noch nicht in Sättigung getrieben wird. Siehe auch unter Absatz Sättigung, Clipping. Die zu übertragende Leistung hängt neben der Spannung vom Wickeldrahtquerschnitt und damit von der Trafogröße ab, denn die Stromdichte im Wickeldraht kann sich wegen der Erwärmung der Spulen, je nach Kühlungsbedingungen, nur in einem Bereich zwischen 1-5 A/mm² bewegen.

In obiger Beschreibung und zur Funktion eines Transformators wird kein (gemeinsamer) Eisenkern der Spulen vorausgesetzt, die Spulen sollten jedoch übereinander liegen. Trotzdem besitzen fast alle Transformatoren einen Kern aus Eisenblechen, Eisendrähten oder Ferrit. Der Grund liegt darin, dass bei tiefen Frequenzen (50 Hz) ohne Eisenkern extrem viele Windungen erforderlich wären, um den Leerlaufstrom ausreichend klein zu halten, bzw. eine hohe Induktivität zu bekommen, die den leerlaufstrom begrenzt. Das würde erstens einen unwirtschaftlich hohen Kupferanteil erfordern, andererseits werden bei höheren Last-Strömen in diesem sehr langen Draht enorme Ohmsche Verluste (=Erwärmung) erzeugt, was wieder durch noch mehr Kupferanteil für die dann nötige Querschnittsvergrößerung des Wickeldrahtes ausgeglichen werden müsste.

Diesen "Kupferaufwand" kann man stark verringern, indem die Induktivität der Primärspule durch einen Eisenkern um ein Vielfaches, beim Ringkerntransformator bis zum 10000 fachen vergrößert wird. Anders ausgedrückt kann man dann mit 1 Windung denselben Magnetfluss erzeugen wie ohne Kern mit 10000 Windungen. Der Leerlaufstrom eines Ringkern-Transformators, siehe nebenstehendes Bild, ist wegen der Luftspaltfreiheit wesentlich geringer als der eines Schachtel-Kern-Trafos, siehe Bild darunter.

Spannung und Leerlauf-Strom an einem Schachtel-Kern-Trafo gemessen

Spannung und Leerlauf-Strom an einem Ringkerntrafo gemessen

Der Streufluss wird durch das Vorhandensein des Eisenkerns stark beeinflusst. Er fliesst aber auch teilweise um eine Spule herum oder zwischen den Spulen durch die Luft, auch bei Vorhandensein eines Kernes. Der Streufluss der Sekundärspule ist abhängig vom Laststrom. Eine gute Kopplung der Spulen, durch ein zum Beispiel Ineinander-Wickeln, hält den Streufluss klein. Die Streuflusshöhe sagt etwas über die Höhe der Kurzschlussspannung aus. Je größer der Streufluss, desto größer die Kurzschlusspannung und desto geringer die sekundärseitige Spannungssteifigkeit.

Je höher die Betriebsfrequenz ist, desto kleiner kann der Eisenkern sein, wie aus der obigen Formel ersichtlich ist. Bei einigen 100  kHz wie im Tesla-Transformator darf er dann wieder vollständig entfallen.
Soll eine Gleichspannung mittels Transformatoren auf eine andere Spannungsebene umgesetzt werden, ist die Umwandlung des Gleichstroms in Wechselstrom mittels Wechselrichter nötig, um anschließend transformiert werden zu können. Diese Techniken finden beispielsweise bei Schaltnetzteilen Anwendung.

Hallo, ich habe soeben die Physikalischen Grundlagen in der Diskussionsseite hier verkürzt und neu geschrieben. Gebt bitte eine Rückmeldung oder korrigiert hier weiter. --emeko, 20:00, 12.Jan. 2008, (CET)

Weiter korrigiert von:--emeko, 16:45, 13.01.08 (CET)
Weiter korrigiert von:--emeko, 13:15, 14.01.08, (CET)

Hi, Emeko. Nun, hmm, der ganze Abschnitt Bedarf mehr Aufwand, vor allem eine Struktur reinzubringen. Das ist nach wie vor wie "Kraut und Rüben". Erlaube mir daher nur punktuell einige wenige Punkte ohne Anspruch auf Vollständigkeit als Beispiele zu nehmen und auf die Umstände hinzuweisen:

1. Gleich im ersten Satz: Er erlaubt es, elektrische Energie, die mit... Da ist offensichtlich Leistung (Physik) und Energie vertauscht. Auch wenn das umgangssprachlich öfter "üblich" ist, die begriffliche Vermischung von Energie und Leistung bei einem Kapitel was den Anspruch erhebt die physikalischen Gegebenheiten zu beschreiben ist "Kudel-Mudel".

Ok, du hast recht, ich habe es, siehe oben schon geändert.--emeko 16:00, 13.01.2008 (CET)

1. Sekunde wird im SI mit s abgekürzt, nicht mit sec oder sek. (dieses sec ist leider eine vor allem im englischen Sprachraum verbreitete Unart)

Ok, du hast recht, ich habe es, siehe oben schon geändert.--emeko 16:00, 13.01.2008 (CET)

1. Bitte vermeide kreative Begriffsbildungen, die noch dazu im Kontext falsch sind, wie diese Sinusspannungshalbwelle. Jetzt hat dieser komischer Begriff sogar schon einen wikilink verpasst bekommen, oje. :-( Es ist keine Welle. Bitte lies unter Welle (Physik) nach, was eine Welle ist und was eine Schwingung ist. Und in diesem Kontext brauchst auch nicht einschränkend auf eine harmonische Schwingung vorgehen, das kann auch irgendein anderer Verlauf sein. Über einen Trafo kannst auch einen einzelnen Impuls übertragen (hast bei jeder Ethernet-Netzwerkkarte im PC eingebaut, nennt sich Impulstrafo).

Ok, du hast recht, ich habe es, siehe oben schon geändert.--emeko 16:00, 13.01.2008 (CET)

Belasteter Transformator

• Prinzipschaltbild geändert (Spannungspfeile sollen nur 1 Pfeil haben)
• "Spannungsverhältnis exakt gleich dem Windungsverhältnis" ist reine Theorie!
• U ip ist nicht erklärt und im vorhergehenden Diagramm nicht beschrieben: hier gibt'S Überarbeitungsbedarf!
  (nicht signierter Beitrag von Planetary-inhabitant (Diskussion | Beiträge) 15:29, 21. Aug. 2005) --JoBa2282 ^{Red mit mir} 09:34, 29. Feb. 2008 (CET)
• Die Formeln sollten in LaTeX geschrieben werden!
  (nicht signierter Beitrag von 84.163.174.103 (Diskussion) 15:13, 3. Feb. 2007) --JoBa2282 ^{Red mit mir} 09:34, 29. Feb. 2008 (CET)

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Den Transformator ganz einfach verstehen

Ich bin erst seit Anfang November 07 auf die Trafo Seite in Wikipedia gestoßen. Mir ist auch aufgefallen, daß der Trafo mit viel zu viel Formeln erklärt wird und über das Wirkprinzip, was da im Eisenkern abläuft nichts gesagt wird. Ich bin im Zuge meiner Suchen nach der Ursache des Trafo Einschaltstromstoßes und seiner Vermeidung auf sehr einfach zu verstehende Gesetzmäßigkeiten gekommen. Für das mit Spannungs und Stromm-messung nachprüfbare Verständnis darüber was im Eisenkern vorgeht, ist es am einfachsten wenn man einen Ringkern-Trafo mit nur der Primärspule benutzt.- Also ohne, daß er eine Sekundärwicklung besitzt.- Der Ringkerntrafo kommt einem idealen Trafo sehr nahe. Wichtig ist es sich die Hysteresekurve anzuschauen. Und zwar die vom Ringkerntrafo, die sich von der Kurve anderer Trafotypen deutlich unterscheidet. Aber auch der Vergleich mit Kurven anderen Trafos vertieft das Verständnis. --Ich werde in Kürze ein neues Kapitel schreiben zum Thema Transformator, weil ich hier keine Grafiken einfügen kann.-- Nur soviel vorab: die Hysteresekurve eines Ringkerntrafos ist fast senkrechtstehend, sehr schmal und zeigt eine hohe Remanenz, abhängig vom Abschaltpunkt. Ganz wichtig ist: Es sind die Spannungszeitflächen der Sinus Kurven Halbschwingung, ( "Halbwellen"), welche die Magnetisierung im Eisenkern verändern und im Takt der pos. u. neg. Sinusschwingung ständig ummagnetisiern. Von dieser Ummagnetisierung lebt der Trafo. Damit wird in der Sekundärspule die Sekundärspannung erzeugt. Anschauliches Beispiel: Man erhöhe mit einem Stelltrafo die Primärspannung eines solchen Ringkerntrafos stetig und messe dabei die Spannung an und den Strom in die Primärspule mit einem Oscilloscop. Anfangs ist kaum ein Strom messbar. Erst wenn die Primärnennspannung überschritten wird erhöht sich der Strom plötzlich stark überproportional. Der Strom tritt nur im Nulldurchgang der Spannung auf. Mit der Hysteresekurve ist das ganz leicht zu erklären. Diese wird nämlich durch die größer werdenen Spannungszeitflächen jeder Netzhalbwelle immer stärker ausgesteuert und weicht oben nach recht und unten nach links aus. Ds ist die beginnende Sättigung. Denn das Eisen lässt sich ab ca. 2 Tesla nicht weiter magnetisieren. Man kann durch eine geeignete Filterschaltung damit auch die Hystereskurve mit dem Oscilloscop schreiben und sieht parallel zur Spannungserhöhung dann genau, daß das oben beschiebene passiert. Man kann also den Trafo, zumindest als Elektroniker, der ja um die Trafos bisher immer "einen Bogen gemacht hat", sehr leicht verstehen. Dasselbe passiert auch wenn man den Trafo mit Nennspannung, aber immer kleiner werdender Frequenz als die üblichen 50 HZ betreibt. Die Spannungszeitflächen werden dann größer, damit vergrößert sich auch der Strom im Nulldurchgang und die Sättigung tritt genauso ein.- Und jetzt kommt die Erkenntnis die man verstehen und eben nachmessen kann: Die positive Sinushalbwelle transportiert die Magnetisierung im Eisen von dem negativen Wendepunkt auf der Hysteresekurve aus zum positiven Wendepunkt. --Der dazu nötige Strom ist sehr gering und kaum messbar.-- Die negative spannungshalbwelle tut das in umgekehrter Richtung. Wem das nicht klar wird, dem sende ich gerne per E-mail einen umfassenden und einfach zu verstehenden Fachartikel darüber. Mir ist klar, daß das manchem alten Remanenzverweigerer, Ersatzschaltbild und Streuinduktivitätsfan auch mit höchsten Hochschulabschlüssen und Titeln vor den Kopf stößt. Aber ich kann es wirklich jedem messtechnisch beweisen. Für heute ist es genug.

---Benutzer:Emeko , 10:28, 11. November 2007.

Von „http://de.wikipedia.org/wiki/Diskussion:Transformator“

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Realer Trafo

Stromzählpfeile im Diagramm von Abschnitt Realer Transformator sind entgegengesetzt zur Richtung im Diagramm des Abschnitts Physikalische Grundbedingungen. Das Diagramm im Abschnitt Physikalische Grundbedingungen is richtig, da es in der Elektrotechnik üblich ist, alle Stromzählpfeile in ein Zweitor (Vierpol) hineinzeigen zu lassen. Grund: formale mathematische Anforderungen (Standardisierung).

Also Stromzählpfeile im Diagramm von Abschnitt Realer Transformator bitte korrigieren! Danke
(nicht signierter Beitrag von 149.218.112.4 (Diskussion) 12:29, 22. Mai 2006) --JoBa2282 ^{Red mit mir} 19:50, 29. Feb. 2008 (CET)

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Lastbetrieb

Die Aussage über den Lastbetrieb ist nicht 100%tig richtig. Es ist zwar richtig, dass die Spannung bei Belastung einbricht. Dies macht die Spannung an der Sekundärwicklung nur bei ohmscher und induktiver Last. Bei kapazitiver Last tritt der FERRANTI-Effekt auf, so dass sich die Spannung an der Sekundärspule erhöht im Bezug zur Spannung der Primärwicklung.(Diese Erhöhung ist unerwünscht!!) Daher auch Beschaltung des Sekundärkreises betrachten.Die Erklärung wäre über das KAPP'sche Dreieck und Zeigerdiagramm möglich.
(nicht signierter Beitrag von 84.58.190.20 (Diskussion) 13:00, 20. Jul. 2006) --JoBa2282 ^{Red mit mir} 20:11, 29. Feb. 2008 (CET)

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emeko schlägt vor, daß er selbst einen Teil der älteren Diskussionsabschnitte löscht,

damit diese Diskussion übersichtlicher wird. Besonders was die wechselnden Standpunkte über die Wirkung des Stromes und der Spannungszeitflächen und die Selbstinduktion betrifft, sofern es Wiederholungen sind. Den "letzten Versuch von EMEKO" möchte ich aber drinlassen. Was haltet Ihr alle davon? elmil, norro, peterFranfurt, Janka, Mik81, wdwd, Benutzer:84.132.124.193, Herbstwiesenweg, Michael Lenz, usw. --emeko, 03.Jan. 2008, 09:40, (CET)

Dagegen, frisst kein Brot. Übersicht ist zwar wichtig, ich schlage aber vor, die ganze Diskussion zu archivieren statt zu löschen. -- Janka 12:41, 3. Jan. 2008 (CET)

Nach Wikipedia:Diskussionsseiten gibt es zwei Möglichkeiten: Löschen und Link auf eine alte Version oder Archivieren, z.B. so geschehen in WP:QSE. Archivieren halt ich für besser, da komfortabler nachlesbar --mik81 19:31, 3. Jan. 2008 (CET)

Danke für die bisherigen Rückmeldungen. Was soll ich Eurer Meinung nach hier drinlassen, was löschen und was soll ich ins 2007 er oder ins 2008 er Archiv kopieren?--emeko 09:10, 4. Jan. 2008 (CET)

Ich habe mich unklar ausgedrückt, Entschuldigung. Ab dem Kapitel "Letzter Versuch von EMEKO..." würde ich den Text gern stehen lassen in der Diskussion. --emeko 19:18, 6. Jan. 2008 (CET)

Bilderskalierungen

Bitte die Bildgrößen auf ein sinnvolles Maß beschränken. Feste Skalierungen mit px nur in unvermeidbaren Einzelfällen verwenden. Mit dem Parameter "upright=n.n" kann man Bildgrößen so ändern, daß sie benutzerskalierbar bleiben. [[Bildname.jpg|thumb|upright=1.2|Bildbeschreibung]] würde ein Bild 20% größer als Standard darstellen. Sparsam einsetzen! -- Smial 12:02, 7. Jan. 2008 (CET)

Hallo Smial, welches Bild habe ich mit "px" scaliert? -- emeko 14:49, 7. Jan. 2008 (CET)

Zu 2 Physikalische Grundlagen.

ich habe dort einige Änderungen vorgenommen, zu denen ich mich nun befähigt fühlte, nach der langen Lernphase durch die Diskussion hier und durch verschiedene Hinweise der Diskussionsteilnehmer. .--emeko, 02.Jan. 2008, 10:45, (CET)

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Erfolgreiche KLA Wiederwahl vom 16. Januar 2008

Der Artikel wurde im November 2005 zum Lesenswerten gewählt und war damals ein ansehnlicher Artikel. Der aktuelle Stand des Artikels ist furchtbar. Durch unstrukturierte Bearbeitungen insbesondere der letzten Wochen ist der Artikel aufgebläht, unübersichtlich und damit alles andere als lesenswert. Wer sich die Diskussion durchliest (wird wohl keiner tun, da auch zu umfangreich) wird außerdem feststellen, dass sich an vielen Stellen im Artikel Dinge auf der Grenze zwischen Ungereimtheit und Fehler befinden. Der Artikel muss von Grund auf neu aufgebaut werden, ein Review kann da meines Erachtens mittelfristig nichts reißen; daher diese Ab-/Wiederwahl.

•  Kontra --norro 23:31, 9. Jan. 2008 (CET)
•  Kontra Furchtbar aufgeblaseni. Wenn man diesen Artikel als Vorbild nimmt, müsste Raumfahrt ungefähr 5000 Seiten haben, wenn ich mir vorstelle was man alles über Strömungstechnik, Verbrennung, den Orbit usw. schreiben könnte aber eben nicht sollte, weil WIKI wie ein Lexikon funktionieren sollte.--Leschinski 11:34, 10. Jan. 2008 (CET)
•  Pro Ich habe einmal in den Artikel reingeschnuppert und verschieden Absätze durchgelesen, jedoch aus Zeit Gründen nicht den ganzen Artikel. Wiki ist zwar ein Lexikon, aber ein spezielles, in dem man Sachverhalte ausführlicher darlegen kann, als ein Papierlexikon. Wer sich wirklich mit der Materie "Transformator" auseinandersetzen will oder muss, findet hier alles was er brauch, also wirklich alles. Der Artikel ist also m.E. lesenswert. Für eine Exzellenzkandidatur müsste wirklich ein gutes Review angeleiert werden, um die Gliederung anzupassen, aber ich sehe kein Grund das L-Bapperl zu entfernen. 快樂龍^InhaltFrage_Konsequenz 12:15, 10. Jan. 2008 (CET)

  Ich bezog mich mit der Kritik nicht allein auf den Umfang. Deine Meinung sei Dir natürlich trotzdem unbenommen. --norro 17:45, 12. Jan. 2008 (CET)

• Frage: wenn der alte Stand lesenswert war und der aktuelle furchtbar ist, warum will man dann mühsam komplett neu aufbauen statt einfach den alten stand wiederherzustellen? -- southpark Köm ? | Review? 14:22, 10. Jan. 2008 (CET)

  Die Frage ist sicherlich berechtigt. Aber über zwei Jahre Artikelarbeit rückgängig machen? Wer will das entscheiden? --norro 17:45, 12. Jan. 2008 (CET)

Um mal alle in Transparenz zu ertränken:

• Lesenswerte Version
• Änderungen seither
• Die Erweiterungen stammen anscheinend vor allem von Benutzer:PeterFrankfurt und Benutzer:Emeko. Eventuell könnte/sollte man die beiden mal anschreiben.

Im Prinzip halte ich es erstmal wie Southpark, habe aber die Versionen noch nicht vergleichend gelesen. -- Ben-Oni 22:49, 11. Jan. 2008 (CET)

Wenn man das überfliegt, dann sieht man das die Absätze "Praktische Ausführung" etwas und "Modellbetrachtungen" stark erweitert wurden und "Geschichtliche Anfänge" neu ist. 快樂龍^InhaltFrage_Konsequenz 09:08, 12. Jan. 2008 (CET)

Bitte lest nochmal genauer: Die Erweiterungen stammen definitiv nicht von mir, ich habe höchstens mal an der beklagenswerten Rechtschreibung rumkorrigiert. --PeterFrankfurt 20:48, 12. Jan. 2008 (CET)

Sorry, ich habe mich auf ein Tool verlassen, das offenbar diesen Edit von dir nicht hingekriegt hat. -- Ben-Oni 13:08, 13. Jan. 2008 (CET)

•  Pro Aufgeblasen? Nicht jeder muss alles lesen, aber wenn sich jemand interessiert, dann findet er hier sehr viel, Roland Schmid 01:09, 13. Jan. 2008 (CET)

• Die jetzige Abwahl, es gab schon vor rund einem halben Jahr zu diesem Artikel eine solche, ist mir etwas zu schnell losgegangen. Zumal man vielleicht noch verbessern kann. Meiner Meinung entwickelte sich der Artikel in den letzten Wochen durch diverse Überarbeitungen, die inhaltlich, vom Umfang und von der Struktur her fraglich bis inhaltlich tlw. falsch waren/sind, und die aber durchaus im guten Glauben erfolgen mögen (meiner Meinung kein Vandalismus in klassischer Form), in eine Richtung die das Attribut lesenswert mittelfristig nicht (mehr) rechtfertigen. Daher möchte ich zum jetzigen Zeitpunkt nur mit  Neutral stimmen. Zu dem Vorschlag oben auf den alten Lesenwert-Stand zurückzugehen: Das führt das Abwahlverfahren eines Artikels generell ad absurdum, da man dann jeden einmal gewählten Artikel einfach auf den Stand der erfolgreichen Wahl zurücksetzen könnte, also alle zwischenzeitlichen Änderungen verwirft, und so die Abwahl als solche überhaupt nie notwendig wäre. Na, das kanns ja auch nicht sein. Zumal auch Verbesserungen und Ergänzungen davon betroffen sein können.--wdwd 15:44, 13. Jan. 2008 (CET)

naja, Sinn dieses ganzes Verfahrens ist es ja nicht, Bapperl hin- und herzuschieben, sondern möglichst gute Artikel zu produzieren. Und wenn das Verfahren dazu führt, dass ein besserer (lesesnwerter) Artikel dasteht, indem man einfach den Stand von damals nimmt, ist es doch definitiv dem vorzuziehen, dass wir einen schlechteren Artikel haben, aber voller Stolz sagen können, wir hätten ihn entbabbperlt? Abgesehen von "das macht man doch nicht" wüsste ich auch nach lesen der weiteren Diskussion kein Argument, dass dagegen spricht, den alten Artikel wiederherzustellen. An sich wollen wir ja den, der insgesamt am besten ist, nicht den, in den die meisten Edits geflossen sind. -- southpark Köm ? | Review? 17:18, 13. Jan. 2008 (CET)

 NeutralDer Artikel ist schon an der Grenze zu Unübersichtlichkeit, da gebe ich norro auch Recht, aber als furchtbar würde ich ihn nicht bezeichnen. Sicherlich könnte und sollte man einige Sachen auslagern bzw. kürzen. Natürlich kann man den Lesenwertstatus wegnehmen. Aber was Norro wirklich an den Artikel stört und warum er erst den Lesenswertstatus weghaben möchte bevor Verbesserungen gemacht werden können, habe ich nicht verstanden.--Avron 19:08, 14. Jan. 2008 (CET)

•  Pro Ich hab von dem Thema seit meiner Schulzeit nix mehr gehört. Aber der Artikel im derzeitigen Zustand zeigt, wie komplex das Thema ist. Als Laie bekommt man in den ersten beiden Kapiteln einen schönen Überblick worüber es geht, und wen dann noch Spezialitäten interessieren, kann (und muss nicht) bei den entsprechenden Kapiteln weiterlesen. --HelgeRieder 20:35, 14. Jan. 2008 (CET)

•  Pro Unübersichtlichkeit sollte man einer Gliederung, die zuerst das Allgemeinverständliche nennt, um dann erst ins Fachlich tiefere Wasser überzugehen, eigentlich nicht vorwerfen. Auch sehe ich keinen Grund, warum denn fachlich versiertes Wissen nicht in Wikipedia willkommen sein sollte, auch wenn es umfangreich daherkommt. Auch wenn diese Detailtreue vielleicht nicht dem Klischee einer normalen Enzyklopedie entsprechen sollte: Wikipedia soll doch in erster Linie freies Wissen vermitteln, und so gesehen ist dieser komplette Artikel eine Bereicherung. --Carl von Canstein 22:41, 14. Jan. 2008 (CET)

•  Pro Der Artikel enthält viel Detailwissen, wenn man es weglässt widerspräche das dem Ziel der Wikipedia Wissen zu verbreiten.--Uwe W. 10:31, 16. Jan. 2008 (CET)

Artikel bleibt lesenswert (Version)--Ticketautomat 14:00, 16. Jan. 2008 (CET)

Frage zur Regelgerechten Archivierung

Hallo PeterFrankfurt, Du archivierst laufend die Diskussionsbeiträge von mir und Elmil, kaum dass diese älter als 2 Monate sind, die viel älteren Diskussionsbeiträge, siehe oben schon erwähnt, lässt du jedoch stehen obwohl die dort diskutierten Punkte schon lange nicht mehr behandelt worden sind. Ist das jetzt speziell gegen mich gerichtet? Hast du da irgendwelche Vorrechte das so zu tun oder machst du es einfach, weil du sonst keine Argument mehr für die Dikussion hast und das für dich Peinliche gerne aus der Welt schaffen möchtest? Wenn dem so ist, wäre das sehr traurig und undemokratisch für das WP.--emeko 19:46, 10. Febr. 2008 (CET)

Da liegt ein Missverständnis vor: Ich archiviere gar nichts. Das macht irgendsoein Bot, den ich auch nicht aktiviert habe und auch nicht programmiert habe. Wenn Du schon wieder so völlig daneben polemisierst und falsche Anklagen erhebst, habe ich ja das Recht zurückzuhauen und Dir zu empfehlen, Dich langsam etwas mehr über die WP-Mechanismen zu informieren oder es vielleicht besser ganz bleiben zu lassen. Es nervt. --PeterFrankfurt 01:12, 11. Feb. 2008 (CET)

Wieso steht unter dem Vorgang der Archivierungsdoko in der Beobachtungsliste: "3 Abschnitte nach Diskussion:Transformator/Archiv/2007 archiviert - letzte Bearbeitung: PeterFrankfurt (10.02.2008 00:30:04)", obwohl du die archivierten Abschnitte gar nicht bearbeitet hast? Diese stammten zum Beispiel zuletzt nur von emeko und Elmil und nicht von dir. Aus diesem Grund lag es für mich nahe, dich zu verdächtigen. --emeko09:04, 11. Febr. 2008 (CET)

Anscheinend schaut der Bot nach, wer vor dieser Löschung die letzte Bearbeitung vorgenommen hat (eventuell an der ganzen Diskussion und nicht nur an diesem Unterkapitel, keine Ahnung), damit man besser überschauen kann, was archiviert wurde. Das kann ich aber auch nur raten, wie gesagt, das ist nicht von mir. --PeterFrankfurt 17:21, 11. Feb. 2008 (CET)

Dann entschuldige bitte meine falsche Verdächtigung. Kann man jemandem sagen, (wem?) er soll den Bot richtig einstellen, sodaß dieser die Diskussion von vorne her archiviert?--emeko 20:28, 11. Febr. 2008 (CET)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: 1=JoBa2282 ^{Red mit mir} 12:29, 17. Mär. 2008 (CET)

Der Bot archiviert

immer noch die Diskussionsbeiträge die gerade mal 2 Monate alt sind und die Beiträge die viel älter sind und schon lange nicht mehr bearbeitet wurden archiviert er nicht, obwohl erdas nach der regel zuerst tun sollte. Ich denke der Grund heißt PeterFrankfurt oder der Veranlasser des Bot Vorganges hat zumindest dieselbe Meinung wie PeterFrankfurt und möchte die Diskussion um die Spannungszeitflächen unsichtbar machen. Schaut doch einfach mal im Internet nach wieviele Verweise auf "Spannungszeitfläche "zeigen, es sind mehr als Euch lieb sind. Die Vorlage von en:transformer ist lange nicht so informativ und geht auch kaum an die Grundlagen, aber Hauptsache es kommen keine Spannungszeitflächen drin vor. Alles was über den großen Teich kommt muß wohl in den Augen von manchen Leuten einfach besser sein.--emeko 17:44, 28. Febr. 2008 (CET)

Lass diese ekligen Unterstellungen, ich habe nichts damit zu tun, Verleumder. --PeterFrankfurt 02:22, 29. Feb. 2008 (CET)

Nicht aufregen, die Spannungszeit wird es schon flachdrücken 87.179.201.57 08:22, 29. Feb. 2008 (CET)

So, jetzt sag ich auch mal meine Meinung dazu. Genauer gesagt liste ich jetzt hier mal Tatsachen auf:

• Die Autoarchivierung wurde am 10. Dez. 2007 um 13:15 Norro verständlicher weise aktiviert
• In der Zusammenfassung steht, wie schon gesagt, der Benutzer, der als letztes den Artikel editiert hat.
• Die Konfiguration des Bots lautet
  • jüngster Beitrag älter als 60 Tage
  • mindestens 2 signierte Beiträge

Das hat zur Folge das Beiträge, die älter sind als 60 Tage, aber nur einen signierten Beitrag enthalten nicht archiviert werden. D.h. auch, dass ein Beitrag, der eine Frage ohne Signatur und nur eine Antwort mit Signatur enthält ebenfalls signiert wird.

Das alles ist ein vollautomatischer Prozess und keine gezielte Unterdrückung oder Zensierung von irgendwelchen Diskussionen! Wenn in dem Beitrag seit 60 Tägen kein weiterer Beitrag stattgefunden hat, dann wird sie eben archiviert. Punkt, Aus, Schluss, Fertig.

Der Angriff gegen PeterFrankfurt ist somit ungerechtfertig und frech.

Zudem es dir jederzeit offen steht die Diskussion erneut zu eröffnen. Dabei sollte aber ein Hinweis auf den Beitrag im Archiv gemacht werden, so wie es auf der jweiligen Archivseite beschrieben ist. Es sollte aber -meiner Meinung nach- zu Denken geben, wenn auf dieser sehr aktiven Diskussionsseite ein Beitrag länger als 60 Tage ohne Antwort bleibt.

Ein Punkt ist aber trotzallem verbesserungswürdig: Alte Beträge mit (k)einer Signatur.
Hier haben wir die Möglichkeit der manuellen Archivierung, oder den Bot auf einen signierten Beitrag zu setzten.--
Gruß
JoBa2282 ^{Red mit mir} 08:48, 29. Feb. 2008 (CET)

So, hab jetzt ein wenig manuell ausgeputzt. ich hoffe, dass alle damit einverstanden sind!? Gruß --JoBa2282 ^{Red mit mir} 20:14, 29. Feb. 2008 (CET)

Hallo JoBa2282, danke für die Vorarbeit. Macht der Bot das jetzt dann auch oder fehlt noch was? Er hat noch nichts archiviert bis heute, was du markiert hast. Nochmal Entschuldigung an PeterFranfurt von mir. Aber meine Verleumdung hat gottseidank etwas bewirkt. Fazit: Nur sich beschweren bringt nichts. Man muß auch was tun. Den englischen Transformator Artikel empfinde ich übrigends nicht als Vorbild um den deutschen Artikel danach zu überarbeiten. Im Deutschen Artikel steht viel mehr Information drin, die einen Techniker interessiert.--emeko, 09:40, 04. März 2008 (CET)

Wie immer sehe ich das mit dem englischen Artikel genau anders herum. --PeterFrankfurt 00:49, 5. Mär. 2008 (CET)

Das habe ich auch so erwartet. Schau doch mal bitte mit dem Google mit dem Suchwort "Spannungszeitfläche" nach wie viele Verweise elektrotechnicher Natur du damit findest. Es sind mehrere Hundert welche sich auf den Elektromagnetismus beziehen.--emeko, 10:40, 05. März 2008 (CET)

Hallo emeko,
ehrlich gesagt bin ich auch etwas verwundert, warum der Bot die markierten Artikel (noch) nicht archiviert hat. Bin jetzt am Überlegen, ob für diese Markierung ebenfalls die obig eingestellte 60-Tage-Regelung gilt. Im Notfall archiviere ich es schnell selbst.

Falls ich mal etwas mehr Zeit haben sollte werde ich mir mal den englischen Artikel durchlesen und ein Kommentar abgegebn. Aber Grundlegend gilt (für mich): Lieber mehr Informationen, als zu wenig! Wenn im egnlischen Artikel was drin stehen, sollte was in unserem fehlt, dann hier einarbeiten. Aber nichts löschen!
Gruß
--JoBa2282 ^{Red mit mir} 07:55, 5. Mär. 2008 (CET)

Ok, das mit dem Erledigt-Archivieren, ist mein Fehler. Dafür fehlte die Vorlage. Hab ich soeben, mit dieser Nachricht eingefügt. --JoBa2282 ^{Red mit mir} 08:09, 5. Mär. 2008 (CET)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: 1=JoBa2282 ^{Red mit mir} 12:29, 17. Mär. 2008 (CET)

EditLink

Aussagen die fachlich falsch sind:

1. Der Leerlaufende Trafo verhält sich wie ein nichtlinearer Widerstand. Das ist allgemein nicht richtig. Solange der Kern nicht sättigt (genauer: Solange das μ_r des Kernmaterials angenähert konstant ist und keine Abhängigkeit von der Flussdichte im Kern aufweist), ist der Trafo kein "nichtlinearer Widerstand". Ein mit ausreichend gross dimensionierten Kern und leerlaufender Trafo verhält sich nicht wie ein nichtlinearer Widerstand sondern wie eine Spule mit (konstanter) Induktivität. Also wie ein lineares Bauelement und kann als solches auch in der (linearen) komplexen Wechselstromrechnung betrachtet werden.
   

Ich betrachte aber den ganzen Durchlauf der Hysteresekurve bis in die Wendepunkte hinein, und da nimmt der Strom deutlich zu, weil das Myr dort abnimmt, also kann man schon sagen, daß der Widerstand dabei dann nichtlinear ist. Du mittelst eine ganze Schwingung und ich schaue in die Schwingung hinein. Das machen aber alle so die nur mit Formeln den Trafo beschreiben wollen, was aber manchmal nicht reicht, siehe Einschaltvorgang.--emeko 16:00, 13.01.2008 (CET)--emeko 18:23, 15.01.2008 (CET)

1. Der Streufluss wird durch das Vorhandensein des Eisenkerns nicht beeinflusst. Ist falsch, da Eisen (Trafoeisen) im nicht-gesättigten Fall eine wesentlich grössere magn. Leitfähigkeit als die umgebende Luft aufweist, also quasi den magnetischen Fluss im Kreis an sich "bindet". Die Grösse des Streuflusses wird durch das Kernmaterial, dessen Form, also auch dessen Vorhandenseins, ganz, ganz ganz wesentlich beeinflusst. Sonst würde man bei allen Trafos den Kern weglassen, sich viel Geld sparen, und nur billige "Lufttransformatoren" bauen.--wdwd 15:03, 13. Jan. 2008 (CET)

Der Streufluß verursacht keine Sättigung, weil er, wie Elmil in der Diskussion zum Transformator, zum Streufluß mit seinen Punkten 1-8 in "Zurück zu den Grundlagen", sehr schön ausgeführt hat, nur von der Sekundärspule erzeugt wird. Lies dir das bitte durch, da kann man was lernen und vielleicht kannst du den Abschnitt hier über den Streufluss damit besser formulieren als ich. Nur den Fluß zwischen den Spulen bezeichnet man als Streufluss. Der Streufluß geht zwar teilweise durch den Kern hindurch, wenn es für ihn "bequemer" ist, aber er beeinflußt den Hauptfluß kaum, denn der Hauptfluss wird alleine von der Primärseite aufgebaut. Die Reduktion des Hauptflusses und damit die Primärstromerhöhung, geschieht von der Sekundärspule mit steigendem Laststrom über den Haupfluß und nicht über den Streufluß. Lose gekoppelte Spulen haben einen großen Streufluss und verleihen dem Trafo den Charakter einer Konstantstromquelle am Ausgang. Für Schweißgeräte ist das wichtig. Die Größe des Streuflusses wird nicht durch das Kernmaterial oder die Kernbauform, sondern nur durch die Kopplung der Spulen beeinflusst. Wenn sich die Spulen (Primär und Sekundär) gut "sehen" können, also wenn sie zum Beispiel ineinander gewickelt sind, dann ist der Streufluß gering. Wenn sich die Spulen auf verschiedenen Schenkeln befinden, dann ist der Streufluß groß. In beiden Fällen kann ein sogar "Ringkern" verwendet worden sein. Der Streufluss wirkt wie eine an der Primärseite vorgeschaltete Drosselspule. Wenn es sein muß mache ich dafür wieder eine Messung an Trafos mit wenig und viel Streufluss.

Danke für die Mitarbeit, aber das mit den "Kraut und Rüben" habe ich etwas verbessert, ich möchte lediglich beschreiben was die beiden am Anfang genannten physikalischen Erscheinungen im Detail bedeuten und das habe ich der reihe nach getan.--emeko 16:30, 13.01.2008 (CET)

Hi, Emeko, ja, kann durchaus auch ein Formulierungsproblem sein. Wie auch immer, als Randhinweis auf den neuen Artikel Streufluss: der Streufluss hat per se nun noch nichts mit irgendeinen speziellen Trafokern oder Primärspulen oder Sekundärspulen zu tun. Ein Streufluss kann auch in einem hochpermablen magn. Material (welches sättigen kann) wie bei einigen Typen der Streufeldtransformatoren bewusst geführt werden. Die Bezeichnung "Streufluss" ist nur eine sprachliche/begriffliche Einteilung für jenen magn. Flussanteil, welcher keinen Teil zur magn. Kopplung von mehreren Schleifen (Windungen) untereinander liefert, ist aber ansonsten ein "ganz normaler magnetischer Fluss".--wdwd 19:44, 13. Jan. 2008 (CET)

Hallo, Siehe die neue Diskussion zum Artikel Streufluss. Ansonsten habe ich bei den Grundlagen das mechanische Analogon aus dem jetzigen Artikel hierher übernommen.

Ich habe vor bald diese Version von Physikalische Grundlagen anstatt der jetzigen Version in den Artikel beim Transformator zu stellen. Was sagt Ihr alle dazu??

Was mich stört: Ihr korrigiert immer im Artikel anstatt hier auf der Diskussionsseite.--emeko, 12:58, 14.01.08 (CET)

weitere Ergänzungen, --emeko, 15:35, 15.01.08, (CET)

Den Abschnitt physikalische Grundlagen habe ich soeben in den Artikel (Transformator) kopiert, weil er wichtige Details enthält, welche schon lange diskutiert wurden und welche das Verständnis auch für Laien erhöhen.--emeko, 17:03, 16.01.08 (CET)

Dir ist hoffentlich klar, dass Du da eben jede Menge Schreibfehler reingebracht hast und diverse Vergehen gegen Formatierungsrichtlinien? Dann noch den Überarbeiten-Vermerk rauszunehmen, war extrem voreilig und mutig... Gar nicht zu reden von sachlichen Fragwürdigkeiten. --PeterFrankfurt 17:27, 16. Jan. 2008 (CET)

Ja, es fängt schon an, grausam zu werden. Eine an die „Primärspule“ angelegte Wechselspannung erzeugt dem Induktionsgesetz folgend, einen sich verändernden Magnetfluss Vs und damit ein veränderliches Magnetfeld,.. und dann klickt man Induktionsgesetz an, und findet was ganz anderes. Physikalische Beschreibungen sollten Physiker machen. RaiNa 20:24, 16. Jan. 2008 (CET)

Wieso habt Ihr, Du, die Fehler nicht diskutiert, korrigiert? Der Abschnitt steht seit einer Woche oben in der Diskussion. Was ist bitte sachlich fragwürdig? Kannst Du die Schreibfehler bitte korrigieren? Wenn Physiker das beschreiben stehen dann nur Formeln auf dem Papier. Was ist falsch an dem Satz: Eine an die „Primärspule“ angelegte Wechselspannung erzeugt dem Induktionsgesetz folgend, einen sich verändernden Magnetfluss Vs und damit ein veränderliches Magnetfeld? Genau gesagt ist es die Umkehrung des Induktionsgesetzes, ich werde das vermerken im Artikel.--emeko, 10:00, 17.01.08, (CET)

Das kann ich Dir genau sagen, warum ich da lieber nicht eingreife: Weil es zu viel auf einmal ist. Das braucht Tage Arbeit, und zumindest ich habe im Augenblick nicht die Zeit dazu. Da kann ich nur auf andere Leute hoffen, die das wieder geradebiegen. Der Zustand gefällt mir überhaupt nicht. Gerade Artikelteile, die vorher klar und verständlich waren (vorne im Text), sind jetzt aufgebläht und mit eigenartigen Interpretationen überfrachtet, die ich für zweifelhaft halte und die das Verständnis überhaupt nicht fördern, im Gegenteil. --PeterFrankfurt 17:28, 17. Jan. 2008 (CET)

Hallo, was hältst Du für zweifelhaft? Ist es der alte Streit, ob der Strom oder die Spannung den Fluss treibt? Dir war es vorher klar was vorne im Text stand, aber nach meiner Ansicht war es falsch. Ich denke durch meine Bilder ist es doch eigentlich klar, daß es die Spannungszeitflächen sind, wie es ELmil schon immer vertreten hat. Kann es sein, daß es nicht an Deiner fehlenden Zeit liegt, sondern daran, daß Du nicht sicher bist was nun stimmt.--emeko, 20:18, 17.01.08, (CET)

Nein, ich rede davon, dass Du dieses Kapitel Grundlagen mit Deinen Details mit diesen dubiosen Spannungszeitflächen überfrachtest, die ich immer noch nicht glaube. Was dort vorher stand, war auf keinen Fall falsch. Hier sind wir noch im Teil des Artikels für die Allgemeinheit, da muss einfach und allgemeinveständlich formuliert werden, plus einem Verweis auf folgende, tiefer schürfende Kapitel. Ich habe große Lust, dieses ganze Kapitel auf den vorherigen Stand zu revertieren und dann erst darüber zu reden, ob man da eventuell, aber nur eventuell, das eine oder andere Detail ändern sollte/könnte. --PeterFrankfurt 00:56, 18. Jan. 2008 (CET)

Ist wohl besser. Etwas abmildernd: Spannungszeitflächen sind nicht wirklich dubios, sondern einfach eine integrale Sicht. Die magnetische Flussänderung entspricht einer Spannung, das zeitliche Integral über die Flussänderung dem Zeitintegral über die Spannung. So wie die Impulsänderung gleich der Kraftzeitfläche ist. Nur, es würde keiner drauf kommen, Impuls als Kraftzeitfläche zu sehen und dann behaupten, jetzt wäre es verständlicher. Prinzipiell ist es also richtig. Allerdings darf man folgendes nicht übersehen: 1. Man geht stillschweigend davon aus, dass man bei Fluss 0 anfängt, und das ist genau nicht der Fall bei Remanenz, und 2. die Spannung, die mit dem Fluss gekoppelt ist, ist gerade nicht an den Klemmen messbar, da sie durch ohmsche Anteile verfälscht wird genau so wie durch Nichtlinearitäten, die sich aus der Hystereskurve ergeben. Das ist so, als würde man die Impulsänderung eines Körpers, beliebte physikalische Aufgabenstellung im Unterricht, einführen, indem man den Impuls eines Geländewagens aus der Tankfüllung bestimmen würde. Aber jetzt solls wirklich gut sein. RaiNa 08:24, 18. Jan. 2008 (CET)

Verdeutlichung: Man kann nicht genau genug formulieren. Hat man genau formuliert, muss man eventuell einen Text mehrfach lesen, um ihn zu verstehen. Hat man aber ungenau formuliert, folgt Rede auf Gegenrede auf Rede, am Schluss gibt es nur ein saures Konvolut.Die magnetische Flussänderung entspricht einer Spannung, hätte man so verstehen sollen, dass es dabei auch um ein Zeitinkrement geht. Nur dann macht in der Folge das Zeitintegral Sinn. Ich bin davon ausgegangen, dass jemand, der "Spannungszeitflächen" im Munde führt, die Spannung als etwas sieht, das keine Zeit einschließt, Spannung also als etwas ansieht, das in infinitesimaler Zeit , oder aber in der Zeit "1" bestimmt wird. Dann ist auch die Flussänderung unabhängig von der Zeit, also ein differenzieller Wert. Aber, wie die folgende Entgegnung zeigt, wäre es richtig gewesen, Flussänderungsgeschwindigkeit zu schreiben und diese Erläuterung für dieses seltsame Wort gleich mit einzubauen.RaiNa 20:04, 18. Jan. 2008 (CET)

Danke RaiNa für den Kommentar.Aber: Nicht die Flussänderung entspricht der Spannung sondern die Flussänderungsgeschwindigkeit entspricht der Spannung. Die Flussänderung entspricht dem Spannungsintegral. Die Dimension vom Fluss ist Voltsekunden. Innerhalb des senkrechten Astes der Hysteresekurve, zwischen den Remanenzpunkten, wird der Fluss bleibend verschoben durch die Wirkung der Spannungszeitflächen. Meinst Du die Allgemeinheit, die stillschweigend davon ausgeht, daß.....? Ich gehe aber nicht davon aus, daß die Spannungszeitflächen den Trafo von dem Fluss 0 ausgehend magnetisieren. Das ist nur beim Trafo mit Luftspalt und beim ersten Einschalten der Fall, weshalb ja auch nur die halbe Spannungszeitfläche einer Spannungs-Halb-Schwingung nötig ist zum Erreichen des Wendepunktes auf der Hysteresekurve um damit nicht in die Sättigung zu fahren. (Merkst Du wie einfach die Erklärung gelingt mit den Spannungszeitflächen?) Beim Dauerbetrieb, den ich ja in der Grafik zeige, wo Spannung über Hysteresekurve, über Strom gezeichnet ist, liegen die Anfänge und Enden der Spannungszeitflächen ja gerade auf den Wendepunkten der Hystereskurve, die Stromspitzen liegen auch dort. Wenn man jetzt noch versteht, daß die Magnetisierung beim Ausschalten im Spannungsnulldurchgang nur bis zur nächstliegenden Maximalen Remanenz läuft, dann hat man alles schon kapiert. Alle anderen Diskussionsteilnehmer sind außer Elmil und Dir leider noch nicht soweit, das anzuerkennen. Aber es ist Fakt, weil es jederzeit nachmessbar ist und nicht zuletzt auch, weil auf diesem Prinzip die Wirkung der Trafoschaltrelais beruht. Im Leerlauf ist bei einem Ringkerntrafo die Klemmenspannung durchaus gleich der (selbst) induzierten Spannung, weil bei 25mA Strom und einem Ri von 0,2 Ohm wirklich nicht viel Spannung am Ri abfällt. Ich habe ja auch lange gebraucht das anzuerkennen, siehe meine wiederholte Diskussion mit Elmil vom Ende des letzen Jahres zu dem Thema. Den Vergleich mit dem mechanischen Impuls finde ich gut. Kraft mal Zeit ist Impulsänderung. Das kann ein Nicht-Elektriker verstehen, weil man sich die bewegten Dinge leichter vorstellen kann als die elektrischen. Übrigens vermute ich, daß Du Physiklehrer sein mußt, stimmts? Zur Kritik von Peterfrankfurt: Weil Du die dominante Wirkung der Spannungszeitflächen immer noch nicht anerkennst, ist es klar, daß Du alles was ich hier schreibe ablehnen mußt. Ich würde es Dir aber sooo gerne beweisen, daß die Spannungszeitflächen- Betrachtungsweise die viel einfachere und richtige ist. Ein Versuch: lege eine Spannungszeitfläche von 2,3 Voltsekunden, die halbe Netzhalbwelle, über einen 10 Ohm Widerstand an einen Schnittbandkerntrafo von 1kVA und 230V, mit offener Sekundärwicklung. Das geht auch mit einer 10V DC Quelle. Messe die Spannung an der Trafospule, triggere mit dem Oczilloskop auf diese Spannung im single trace Modus. Ablenkung 5 V pro DIv. mit 50msec. pro div. Durch Umpolen vor jedem neuen Einschalten startest Du jeweils von der entgegengesetzten Remanenz aus. Durch wiederholtes Einschalten ohne vorheriges Umpolen startest Du immer von der oberen Remanenz aus. Schreibe die Dauer der gemessenen Spannungszeitfläche auf. Es müssen umgepolt etwas länger dauernde Spannungszeitflächen sein als nicht umgepolt, weil die Remanenz durch den Restluftspalt nicht groß ist. Mache das selbe mit einem Ringkerntrafo. Dort ist der Unterschied der Zeitdauer gewaltig, weil die Remanenz groß ist. Nimm jetzt den Eisenkern aus dem Schnittbandkerntrafo heraus und messe nochmals. Weil der 10 Ohm Widerstand den Strom begrenzt, ist die Zeitdauer der Spannungszeitfläche nun sehr kurz. Wenn Du eine Spannungquelle nimmst, die 100 A kann, und keinen Vorwiderstand, dann fällt nach kurzer Zeit die ganze Spannung von 10V am Ri von ca. 0,2 Ohm der Primärspule ab. Das Ri der Primärspule übernimmt hier den Sättigungspart, weil die Luft nicht Sättigbar ist. Aber auch hier tritt die zeitliche Wirkung der Spannung in Erscheinung, nur eben in viel kürzeren Zeitmaßstäben. Eine Remanenz gibt es dabei auch nicht. Also einmal ist der Strom beim Ringkerntrafo nur +-25mA groß um den ganzen Fluß umzupolen und ein anderes Mal ist der Strom bei der Luftspule viele Ampere groß für den selben Um-Magnetisiervorgang. Für den Schnittbandkerntrafo ist er ca. +-250mA groß. Also der Strom ist je nach Trafotyp verschieden, die Spannungszeitfläche aber gleich, wenn Du eine Netzhalbwelle mit 230Veff und 10ms Dauer annimmst. Da liegt es doch nahe die Spannungszeitfläche und nicht den Strom als Käseglocke zu nehmen unter die alle Fälle passen. Zumal ja alle Trafos für 230V 50Hz dimensioniert sind, jeder Trafotyp aber einen anderen Strom aufnimmt. Der Strom fließt eben genauso wie es die Hysteresekurve zeigt. Das nenne ich praktische Elektrotechnik, die jeder kapieren kann. Auch Du Peterfrankfurt. Oder willst Du die Trafos mit einer für jeden Typ unterschiedlichen "Normstromzeitfläche" magnetisieren? Wie verstehts Du dann den Lastfall? Was machst Du dann mit der steifen Netzspannung? Dann mußt Du konsequenterweise einen Spannungsstromwandler vor jeden Trafo bauen, der den Lastfall nachregelt, so das Modell zu der alten Theorie, daß der Strom die Magentisierung treibt. Aber gut ich habe das mit der Selbstinduktion der Primärspule auch lange nicht kapieren wollen. Siehe meine Diskussion mit Elmil. Übrigends bin ich mal dem Verweis auf "Elektromagnetismus" gefolgt. Was dort steht empfinde ich als "Laie" als Zumutung, die keine Sau kapiert. Dagegen bin ich richtig stolz darüber was wir zusammen im Artikel "Physikalische Grundlagen zum Transformator" geschrieben haben. --emeko, 16:15, 18.01.08 (CET)

Man sollte den Verweis von "Elektromagnetismus" auf "Elektromagnet" ändern. Wer macht das, ich?--emeko, 18:17, 18.01.08 (CET)

Das ist es ja: Da bekommt man wieder einmal ca. 3 KB Text um die Ohren gehauen, und die muss man erstmal verdauen, bis man was entgegnen kann. Also langsam scheine ich mehr und mehr durchzublicken und komme dabei leider zu genau entgegengesetzten Erkenntnissen wie Du: Du schreibst im Artikel (also als hochoffiziöse Lehrmeinung!), dass der Ansatz über den fließenden Spulenstrom nicht sinnvoll sei, und nur der über die Spannung sinnvoll, da von der Steckdose aufgeprägt. Du sagst auch, dass die Spannung wegen des kleinen Ri direkt der verantwortlichen für die Induktion entspreche. Und siehst Du, da hakt es bei mir. Den Ri so direkt ohmsch zu messen, ist mir ehrlich gesagt zu trivial und damit ungültig. Es kommen jede Menge dynamische Verluste (im Endeffekt auch die Ummagnetisierungen der Remanenz! Keiner hier vernachlässigt Remanenzen, und wir verstehen auch, wie die Hysterese läuft, bitte nichts unterstellen) hinzu, so dass im Ersatzschaltbild ein sehr viel größerer Verlustwiderstand angesetzt werden muss. Und da sind wir eben genau wieder bei der Diskussion, die wir schon hatten, welche Spannung (welcher Anteil davon) denn überhaupt in die Induktion eingeht. Das ist haarig und eigentlich kaum exakt zu bestimmen!
Und deshalb schließe ich messerscharf, dass der Ansatz über die Spannung nicht sinnvoll ist, da diese Anteile nicht vernünftig auseinandergefieselt werden können. Im krassen Gegenteil dazu steht der Ansatz über den fließenden Strom: In allen Ersatzschaltbildern wird der Verlustwiderstand in Reihe mit der eigentlichen Induktivität angesetzt. Dadurch ist der Strom durch beide dankenswerterweise immer noch derselbe! Ich rate mal, dass das der Grund ist, warum man normalerweise bei genauerer Betrachtung über den Strom geht.
Generell: Du schreibst sehr autoritär, was sinnvoll sei und was nicht. Bedenke, dass das vom Leser als Stand der Technik angesehen wird, wie er es bei genauerem Studium einschlägiger Literatur wiederfinden würde. Findet er aber nicht, sondern was ganz anderes! Also sind entweder alle Bücher falsch, oder bei Deinen Interpretationen Deiner Messungen läuft was schief. Messungen sind immer das einzig wahre, nur man kann sie halt immer auch auf andere Weisen interpretieren! Ich tendiere also ehrlich gesagt zu letzterem, sachliche Gründe siehe oben. Wir müssen uns hier in der WP auf den anerkannten Stand der Technik beschränken, eigene Ideen, so gut sie sein mögen, muss man auf die Diskussionsforen beschränken, da kennt man hier kein Pardon. (Sei getröstet und siehr Dir an, wie es mit meinen Überlegungen bei Wirbelstrom ausgegangen ist, wo ich immer noch nicht ganz glaube, im Unrecht zu sein.) Die WP spricht hier ganz hart von einer "Theoriefindung", und das wird gnadenlos gelöscht.
Es bleibt also aus meiner Sicht nichts anderes übrig, als auf den Stand vorher zurückzukehren und danach eventuell den einen oder anderen Gesichtspunkt mit einzubringen, aber um Gottes Willen nicht wieder 10 KB! Dieses Grundlagenkapitel soll allgemeinverständlich, kurz und übersichtlich sein, und alles Tieferschürfende kann weiter unten im Theorieteil eingeordnet werden, hat aber da vorne ganz hart gesagt überhaupt nichts zu suchen.
Und nein, ich bin kein Physiklehrer, sondern promovierter Festkörperphysiker, der Reflexionsspektren gemessen und ausgewertet hat (siehe Reflexion (Physik), Plasmakante, Elektrische Suszeptibilität). Danach war ich nur noch in der Computerei unterwegs. Leider habe ich keinerlei Messequipment mehr an der Hand, so dass ich leider die Messungen nicht nachvollziehen kann, leider. Die Ergebnisse glaube ich aber auch so, nur bei der Interpretation bin ich mir nicht sicher, ob Du da immer richtig liegst. --PeterFrankfurt 18:34, 18. Jan. 2008 (CET)

Hallo PeterFranfurt. Schau dir bitte den Stromverlauf in meinem gemessenen oder danach gezeichneten Bild an, wo ein Ringkerntrafo vermessen wurde. Siehe weiter oben. Hier ändert sich kein Strom, während der Flusszunahme im senkrechten Ast der Hysteresekurve, aber der Fluss nimmt zu, weil er von der Spannungszeitfläche getrieben wird. Ich finde schöner kann man es kaum beweisen, daß es nicht der größer werdende Strom ist der den Fluss aufbaut. Gerade am Ringkerntrafo sieht man das am besten.

Irgendwie hast Du da einen Knick in der Linse. Im Bild Trafo-grundlagen-42.png suche ich mir den Nulldurchgang (von unten) in der Spannungskurve bei ca. 4 cm der Schirmteilung. Da steigt der Strom noch gewaltig an, aber nur noch kurz, weil die Hysterese in der Tat schmal ist, danach erst (bei 4,4 cm) wird der Strom fast horizontal in der Sättigung. Das bestätigt eher meine Aussage, dass der Strom der Verursacher des Magnetflusses ist. - Noch ein Argument dazu: Nimm den unendlichen, geraden Leiter. Der macht ein Magnetfeld, das ist sicher. Und da ist nirgends eine Spannung. --PeterFrankfurt 17:58, 19. Jan. 2008 (CET)

Hallo PeterFrankfurt, jetzt weiß ich warum du es nicht verstehen kannst. Schau bitte mal mein Bild an: "Spann-hystku-strom-5.png". (Es steht jetzt ganz unten in meinem neuen Textvorschlag, weil Norro den oberen Text archiviert hat.) Im unteren Teil des Bildes siehst du die Spannungshalbwelle über dem Strom gezeichnet und siehst, daß der Strompeak jeweils mit dem Spannungsnulldurchgang übereinstimmt. Oben siehst du wie die Hysteresekurve zur Spannung liegt. Da siehst Du, daß die Sättigung im Spannungsnulldurchgang liegt, ist auch logisch weil am Ende der Spannungszeitfläche die Magnetisierung auf der Hysteresekurve im Wendepunkt liegt. Also ist der Strom nicht wie du schreibst waagerecht verlaufend in der Sättigung, "die Hysteresekurve ist Waagerecht in der Sättigung), sondern der Strom steigt steil an in der Sättigung. Siehe auch Einschaltstrom. Klar?? Übrigends gibt es im Ringkerntrafo, wo das gemessen wurde keinen Luftspalt, wie du annimmst. Am geraden Leiter liegt auch eine Spannung, bzw. fällt an ihm ab, sonst würde gar kein Strom fliessen. Oder willst du auch noch einen Supraleiter hier benutzen?--emeko, 14:23, 20.01.08, (CET)

Äh, merkst Du das nicht? Jenes Bild ist keine Messung, es ist eine Zeichnung, von Dir selber! Das zählt nicht! Das entspricht zwar Deinen Vorstellungen, aber die scheinen auf diesem Gebiet vollkommen neben der Realität zu liegen! Du kannst doch offensichtlich messen. Dann tu das, sieh Dir die Messungen nochmal genauer an als bisher und komm zum selben Ergebnis wie ich. Ich wünsche mir, dass wir das Thema auf diese Weise sachlich klären und dann eine korrektere Formulierung erarbeiten. Im Augenblick komme ich immer mehr auf die Idee, dass das alles komplett falsch ist. --23:23, 20. Jan. 2008 (CET)

Natürlich ist an der Energie die zum Ummagnetisieren des Eisenkernes nötig ist auch der Strom beteiligt. Denn Energie ist ja= Spannung mal Strom mal Zeit. Nun zu deiner oben gemachten Aussage: "Es kommen jede Menge dynamische Verluste (im Endeffekt auch die Ummagnetisierungen der Remanenz! Keiner hier vernachlässigt Remanenzen, und wir verstehen auch, wie die Hysterese läuft, bitte nichts unterstellen) hinzu, so dass im Ersatzschaltbild ein sehr viel größerer Verlustwiderstand angesetzt werden muss." Wenn der Magnetfluss im senkrechten Ast der Hysteresekurve von der Spannungszeitfläche transportiert wird bleibt beim Ringkerntrafo der Strom von ca. 12mA konstant. Dabei ist die Remanenz noch nicht erreicht und es wirken auch keine anderen Impedanzen die in Reihe zur Primäspule im Ersatzschaltbild zu zeichnen währen. Sonst würde zum Beispiel das Trafoschaltrelais nicht funktionieren, bei dem mit kleinen definierten und unipolaren Spannungszeitflächen, der Magnetfluss von jedem momentanen Remanenz-Punkt auf der senkrechten Achse bei Feldstärke Null, auf der Hysteresekurve, verschoben werden kann. Wenn die Hysteresekuve in die Sättigung kommt, also wenn nach der Remanenz mit breiten Spannungszeitflächen weiter aufmagnetisiert wird, dann nimmt ja auch der Strom deutlich zu,

Quatsch, sorry für die deutliche Sprache, aber das ist nicht richtig, siehe oben. Lies das Oszillogramm korrekt. Wenn es in die Sättigung geht, geht auch die Stromkurve (fast) in die Horizontale. Sie steigt dann immer noch ein bisschen an, weil ja immer noch die Induktivität der reinen Luftspule (ohne Kern) da ist, die weiter steigt, allerdings mit viel, viel kleinerer Steigung als beim nichtgesättigten Eisenkern. --PeterFrankfurt 17:58, 19. Jan. 2008 (CET)

nochmal Quatsch, du liegst leider falsch siehe unten.?--emeko, 14:12, 20.01.08 (CET)

Hallo PeterFrankfurt, jetzt weiß ich warum du es nicht verstehen kannst. Schau bitte mal mein Bild an: "Spann-hystku-strom-?.png". Im unteren Teil siehst du die Spannung über dem Strom gezeichnet und siehst, daß der Strompeak mit dem Spannungsnulldurchgang übereinstimmt. Oben siehst du wie die Hysteresekurve zur Spannung liegt. Da siehst Du, daß die Sättigung im Spannungsnulldurchgang liegt. Also ist der Strom nicht wie du schreibst waagerecht verlaufend in der Sättigung, "die Hysteresekurve ist Waagerecht), sondern der strom steigt steil an in der Sättigung. Klar?? Übrigends gibt es im Ringrentrafo, wo das gemessen wurde keinen Luftspalt, wie du annimmst.--emeko, 14:07, 20.01.08, (CET)

Daneben, s. o. --PeterFrankfurt 23:23, 20. Jan. 2008 (CET)

weil nun die Selbstinduktionsspannung, (die auch ich lange nicht anerkennen wollte), abnimmt und in der Sättigung ganz zu Null wird. Nun wird der Strom nur noch durch die Kupferwiderstände der Primärspule und der Leitungen begrenzt. Deshalb erzeugt ja ein 1kVA, 230V Ringkerntrafo auch einen Einschaltstrom von 500 A peak, weil dann eben keine anderen komplexen Widerstände mehr wirken. Die Phasenlage des Einschaltstromes zur Spannung zeigt übrigens genau, daß er ein Wirkstrom ist, was mir wiederum Recht gibt. Mit der Messtechnik kann man das komplexe Thema am besten übeschauen. Lies dir bitte die Diskussion mit Elmil durch. Wenn "meine Ideen", die in den letzten 15 Jahren in über 50 Fachzeitschriften Artikeln beschrieben wurden, aber im WP keinen Platz haben, so habe ich in der Diskusion mit Euch sehr viel gelernt und kann es gut an anderer Stelle weiterverwenden. Aber Schade für die vielen WP Besucher, die nicht eine veraltete Lehrmeinung lesen sollten.--emeko, 10:20, 19.01.08, (CET)

Mein Reden, die Messung sagt einem die Wahrheit. Und wenn man die Diagramme dann noch richtig liest, kommt man auch zur Erkenntnis. Mann, Du hast Dich da in etwas hineingesteigert, und das ist leider totaler Unsinn, sorry. --PeterFrankfurt 17:58, 19. Jan. 2008 (CET)

Ich glaube den Vorwurf kannst Du zurücknehmen, siehe meine Antwort oben. Übrigends: Man misst und liest anfänglich aus einer Messung immer das heraus, was man vorher erwartet hat..--emeko, 14:27, 20.01.08, (CET)

Ich halte den Artikel nicht für lesenswert, sondern nur für umfassend. Redundanzgefüllt. Leider ist es so, dass der Transformator nicht zuerst in einer differenziellen Form beschrieben wird um dann in einer integralen Form solche "harmlosen" Begriffe wie den "nacheilenden Strom" einzuführen. Man könnte eine solche Lösung versuchen, aber das wir hartes Brot. Genau deswegen, weil man sich immer mit dem Vorwurf der OR auseinandersetzten muss. Eigentlich ist aber die Situation auf diesem Gebiet sehr harmlos und es wäre den Versuch wert. RaiNa 20:04, 18. Jan. 2008 (CET)

Hallo RaiNa, Du schreibst: Du würdest am liebsten solche "harmlosen" Begriffe wie den "nacheilenden Strom" einzuführen. Wenn du bitte genau hinschaust, in das von mir gemessene Bild vom Ringkerntrafoleerlaufstrom, dann siehst Du, daß nur die letzte Stromspitze der Spannung um 180 Grad nacheilt. Die anderen Stromanteile sind sogar mit der Spannung in Phase. deshalb habe ich Hemmungen, generell vom Nacheilenden Leerlauf-Strom zu reden. Es kommt im Detail auf die Form des Stromes an. Was meinst du genau damit zuerst den Trafo differenzierend und dann Integrierend zu beschreiben? Er ist doch wohl jetzt schon so beschrieben im Absatz Physikalische Grundlagen, nur ineinander vermischt. Es existiert Im Transformator Artikel auch ein Absatz wo der Trafo als "Energiewandler" beschrieben ist. Im nächsten Satz wird dann mit Leistung weiter erklärt. Sollte man nicht schreiben, daß der Trafo ein Leistungswandler ist? Vielleicht hast Du bemerkt, daß ich an einigen anderen Stellen im Transformatorartikel Änderungen vorgenommen habe, weil dort offensichtliche Falschaussagen standen. Wo bitte steht, daß zwischen Theorie und Praxis eine Differenz herrscht?--emeko, 15:21, 19.01.08, (CET)

Ne, es ist wirklich schwierig, verstanden zu werden. Ich will eben gerade nicht den nacheilenden Strom einführen, den jeder gerne im Munde führt, weil er eben gerade nicht so harmlos ist. Man versteht den Trafo eben nicht, wenn man von Wechselstrom redet, sondern hat eine Chance, wenn man es mit "Gleichstrom" versucht und sich klar macht, dass alle Überlegungen richtig sind für alle Zeiten, nur in der Praxis, damit es nicht raucht, ist "alle Zeit" halt man eine Millisekunde. Ein solch grundlegendes Bauteil wie der Transformator kann nicht verständlich gemacht werden, indem man eine ganze technische Wissenschaft als Fakten dem Leser um die Ohren schlägt, sondern, wenn überhaupt, indem man wenige Zusammenhänge anführt und dem Leser eine Chance gibt, darauf basierend seine Antworten selbst zu finden. Und das ganze rumkurieren hat definitiv keine Zweck. Hier ist eine Grundsanierung nötig. Verwunderlich auch, warum meine letzte Frage zu Theorie und Praxis nicht beantwortet wird. Bevor man darüber nicht einig ist und "Euer Dicker unsern Dicker Dicker ruft...", kommt eh nix raus. DWZS RaiNa 16:08, 19. Jan. 2008 (CET)

Hallo RaiNa, Du schriebst: Leider ist es so, dass der Transformator nicht zuerst in einer differenziellen Form beschrieben wird um dann in einer integralen Form solche "harmlosen" Begriffe wie den "nacheilenden Strom" einzuführen. Tut mir leid wenn ich Dich falsch verstanden habe, aber ich verstehe den Satz von Dir immer noch so, als ob Du den nacheilenden Strom einführen willst. Da hast Du Dich wohl falsch ausgedrückt. Prima, daß Du nun schreibst es mit Gleichstrom erkären zu wollen. Siehe mein Bild wo ich die DC Spannung an den Leerlaufenden Ringkerntrafo lege und die Induktionsspannung zeige, die dann nach einer Zeit zusammenbricht. Da sind wir einer Meinung. Dazu könnte ich DIr noch viele interessante Messungen zeigen, die ich von den verschiedenen Trafotypen gemacht habe. Diese Messungen beweisen eindeutig die dominante Wirkung der Spannungszeitflächen. Vielleicht kommt die neue Version von mir über die Physikalischen Grundlagen, siehe unten, Deiner Auffassung näher als das Bisherige?

Deine Frage zu Theorie und Praxis habe ich nicht verstanden. Bitte präzisiere das. Ich meine es ist gut wenn mit der Praxis die Theorie bestätigt wird. Ein physikalischer Versuch lehrt mehr als die schönsten Formeln. So war es doch in der großen Physik immer bisher? (Nur leider müssen die Versuche der Atomzertrümmerer immer aufwendiger werden.)Deshalb bringe ich doch die Messkurven. Es währe sehr schade, wenn diese wieder entfernt werden müssen, damit es dem WP Standart genügt.--emeko, 16:55, 19.01.08 (CET)

Überarbeiten

Hallo. Im Abschnitt „Physikalsiche Grundlagen“ findet sich − zu Recht − nach wie vor der „überarbeiten“-Baustein. Deswegen mache ich hier diesen Diskussionsabschnitt auf, um zu diskutieren, was zu tun ist. --norro 11:38, 17. Jan. 2008 (CET)

Der Abschnitt geht sowohl vom Umfang als auch vom Inhalt weit über das hinaus, was er ankündigt (namlich physikalische Grundlagen). Abgesehen davon, dass der Abschnitt sprachlich und vom Layout her eine mittelschwere Katastrophe ist, füllt er >anderthalb Bildschirmseiten, obwohl er nur Grundlagen vermitteln sollte. Der Abschnitt versucht aktuell nicht nur schon vorwegzunehmen, was im Transformator abläuft (was nicht zu physikalischen Grunlagen zählt), sondern geht zum Teil absurderweise sogar auf die Berechnung/Auslegung eins Transformators ein („Trafos werden bei der Berechnung so ausgelegt dass ...“). Zusammen mit den folgenden Rechenbeispielen und technischen Erläuterungen (Eisenbleche, Eisendrähten, Kupferaufwand) entfernt sich der Abschnitt soweit von seiner eigentlichen Aufgabe, physikalische Grundlagen zu vermitteln, dass ich vorschlage, ihn wie folgt radikal zu kürzen bzw. zurückzusetzen:

1. Der Abschnitt beschränkt sich auf kurze Erläuterung der klassischen Elektrodynamik und Induktion.
2. Sämtliche Abbildungen veschwinden, sofern sich nicht sinnvolle und anschauliche Abbildungen zu den physikalsichen Grundlagen finden lassen.

Ist das erledigt, kann der dringend benötigte Folgeabschnitt zum grundsätzlichen Wirkprinzip des Transformators angegangen werden. Was meint ihr? Gruß, --norro 11:38, 17. Jan. 2008 (CET)

zuerst mal: 260 kB, hier muss dringend archiviert werden. Dann: Ich stimme Norro zu. Und: technische und prinzipielle Aspekte müssen getrennt werden und kurz, klar und deutlich beschrieben sein, auch auf die Gefahr hin , dass man erst beim zweiten Lesen versteht. RaiNa 12:24, 17. Jan. 2008 (CET)

Habe den Absatz neu gegliedert.--emeko, 14:33, 17.01.08 (CET)

Ihn in noch mehr Abschnitte aufzublähen und dabei mal wieder sämtliche Formatierungskonventionen zu missachten war ein Schuss in die falsche Richtung. Ich habe es revertiert. --norro 14:50, 17. Jan. 2008 (CET)

ja, es ist zu schrecklich. Tatsache ist, viele Transformatoren lassen zuerst mal die Sicherungen rausfliegen. Tatsache ist, es ist löblich, ein Gerät zu bauen, das das verhindert. Aber: daraus entsteht noch kein enzyklopädischer Artikel. Die gemachten Erklärungen und Schlüsse sind nicht konsistent, widersprüchlich, damit jedenfalls falsch, wenn auch hier und da richtig. Die Sache kann nur funktionieren, wenn engagierte, mit Zeit versehene Leute erkennen, was der Leser auch elementar verstehen kann und nicht, indem sie ihr breites Sachwissen in einen langen Satz bringen. Was ein kurzer Satz nicht vermittelt, können tausend lange nicht. Vielleicht zehn kurze. Nach zehn Kurzen. Aber ganz konkret, emeko: der sich ändernde Strom hat die Gegeninduktionsspannung zur Folge, die dann wiederum der Stromquelle erlaubt, eine Spannung zu haben und so wird Energie in das System gebracht. Und es ist eben nicht das Induktionsgesetz, dass man eine Spannung anlegt und ein Strom fließt! RaiNa 15:38, 17. Jan. 2008 (CET)

Hallo RaiNa, meinst Du deinen vorletzten Satz versteht jemand? Lies doch mal die lange Diskussion zwischen Elmil und MichaelLenz und anderen nach, dann erkennst Du, daß der Leerlauf-Strom, nur um diesen geht es mir, nur die Wirkung der Spannung mal der Zeit an der Spule, entsprechend der Hysteresekurve ist. Bei einer Luftspule sind es für den Leerlaufstrom bei einer mittleren Feldlinienlänge von ca. 35cm für 1 Tesla Magnetflussdichte dann 800A und für einen Ringkerntrafo sind es dann nur 25mA. Wenn Du so verfährst, dann wird der Trafo ganz einfach zu verstehen. Es ist aber auch nicht leicht das zu verstehen, deshalb habe ich ja auch die Bilder dazugefügt.

Mit Deiner Kritik an meinen langen Sätzern gebe ich Dir recht. Ich will dran arbeiten diese Schwäche abzustellen.

"Und es ist eben nicht das Induktionsgesetz, dass man eine Spannung anlegt und ein Strom fließt!" Das wollte ich nicht behaupten.

"Aber ganz konkret, emeko: der sich ändernde Strom hat die Gegeninduktionsspannung zur Folge, die dann wiederum der Stromquelle erlaubt, eine Spannung zu haben und so wird Energie in das System gebracht." Wenn Du das in einer Woche liest, verstehst Du es selber nicht mehr. Ich übrigens auch nicht.

Es wird mir nie ein Problem sein, das zu verstehen. Denn es ist richtig. Die andere Version ist fehlerhaft. Aber ich sehe keinen Willen, einmal nachzudenken, dass man Ursache und Wirkung in einem Gesetz nicht einfach vertauschen kann. Aber damit soll es dann auch gut sein, es wird mich nicht stören! RaiNa 00:00, 18. Jan. 2008 (CET)

Noch einmal die Bitte: Ich fände es toll, wenn Ihr meine Format und Rechtschreibfehler korrigiert. Noch besser währe es, wenn Ihr mit mir konkret über die technischen Fragen diskutiert, so wie Elmil es seit Nov. 07 gemacht hat. Da können wir alles etwas lernen. Den Rest Deiner Kritik halte ich für übertrieben. Es würde mich auch zum Beispiel interessieren ob Dir das Bild: "Messung der Speisespannung oben und..." klar ist und ob du verstehst was da passiert, weshalb die Spannung in der unteren Kurve zu Null wird? Du kannst mich auch gerne einmal dazu anrufen. Meine Nummer ist über meine Homepage zu finden.--emeko, 16:52, 17.01.08 (CET)

So ich bin ja ausdauernd. Ich habe den Text zu den Physikalischen Grundlagen oben, ( nicht im Artikel), denke ich etwas verbessern können.--emeko, 17:42, 17.01.08 (CET)

Das ist zu befürchten ;-) . Spaß beseite: Dieser Magnetfluss erscheint also nicht sofort in der Höhe welche der angelegten Spannung entspricht,... Ich befürchte, genau hier liegt der Haken. Ein Magnetfluss entspricht nicht einer angelegten Spannung. Solche Formulierungen erwecken den Eindruck, dass da etwas noch nicht richtig durchdacht ist. An sich kein Fehler, hat aber nichts im Artikel zu tunRaiNa 21:16, 18. Jan. 2008 (CET)

Hallo RaiNa, gut, daß Du weiter mitdiskutierst. Du hast in diesem Punkt wirklich Recht. Ich sag´s ja einer alleine blickt nicht über alles hinweg. Der Magnetfluß entspricht nicht der angelegten Spannung, wie man aus oben zitiertem Satz herauslesen kann, der eigentlich die Urasche der Flusszunahme beschreiben soll. Es muß natürlich heißen: Dieser Magnetfluß verändert sich entsprechend der auf die Spule einwirkenden Spannungszeitfläche. Du bist in Deiner Antwort kürzlich auch falsch gelegen, als Du sagtest: "Der Magnetische Fluß entspricht der Spannung." Das war genau der gleiche Fehler den Du hier auch bei mir gefunden hast. Ich werde das ändern. Die Spannung entspricht der Flussänderungsgeschwindigkeit muß es heißen. Und die Flussänderung ist das Integral der Spannung über die Einwirkungszeit, eben die Spannungszeitfläche. Ich hatte es einfach übersehen bei der Korrektur. Nun komme ich noch einmal zu Deiner weiter oben gemachten Behauptung: "Aber ganz konkret, emeko: der sich ändernde Strom hat die Gegeninduktionsspannung zur Folge, die dann wiederum der Stromquelle erlaubt, eine Spannung zu haben und so wird Energie in das System gebracht." Schau dir bitte den Stromverlauf in meinem gemessenen oder danach gezeichneten Bild an, wo ein Ringkerntrafo vermessen wurde. Hier ändert sich kein Strom, während der Flusszunahme im senkrechten Ast der Hysteresekurve, aber der Fluss nimmt zu, weil er von der Spannungszeitfläche getrieben wird. Ich finde schöner kann man es kaum beweisen, daß es nicht der größer werdende Strom ist der den Fluss aufbaut. Gerade am Ringkerntrafo sieht man das am besten. Natürlich ist an der Energie die zum Ummagnetisieren des Eisenkernes nötig ist auch der Strom beteiligt. Denn Energie ist ja= Spannung mal Strom mal Zeit. Das gilt übrigens auch als Antwort zum letzten Einwand von PeterFranfurt, dem ich nachher meine Antwort gebe. Raina, dein Satz, mit ".....so wird Energie in das System gebracht" ist aber genau so unverständlich wie die bei mir kritisierten.--emeko, 09:27, 19.01.08 (CET)

Jetzt muss ich mal klugscheißen: Wo wir hier von veränderlichen Werten reden, ist Energie mitnichten Spannung mal Strom mal Zeit, sondern das Integral von Spannung mal Strom über Zeit. -- Janka 11:03, 19. Jan. 2008 (CET)

So wie ich das sehe herrscht allgemeiner Konsens über den vorgeschlagenen Neuanfang des "Physikalische Grundlagen"-Abschnitts. Sehe ich das richtig, dass dort also im Wesentlichen schlicht Elektromagnetische Induktion erläutert werden sollte, also

1. Magnetfeld entsteht durch Stromfluss in Leitern
2. Veränderung des Magnetflusses induziert Spannung

Was meint ihr? --norro 13:23, 20. Jan. 2008 (CET)

Ich stimme dem natürlich zu. Die Sache wird durch den Artikel zu Induktion nicht unbedingt einfacher. Wie überhaupt die ganze Naturwissenschaft nicht so eindeutig ist, wie man das naiv annehmen kann. Seit Planck hat sich da nicht viel verändert. Ich schlage vor, wir versuchen es mit einem Artikel zu Kondensatorparadoxon. Hier kann man elementar erkennen, wo Fallstricke in Argumentationen sind und wie man sie vermeidet. Das sollte recht schnell fertig sein und dann sollte man vertraut genug sein, auch dieses Sache hier zu einem guten, wirklich lesenswerten Ende zu bringen. Trafos sind nämlich wirklich faszinierende Geräte mit tausend Gesichtern. RaiNa 14:04, 20. Jan. 2008 (CET)

wollt ihr mit dem Kondensatorparadoxon noch eine weitere Baustelle aufmachen? Ich glaube ich beschäftige Euch schon genug. Ich schlage vor wir klären zuerst einmal die Fragen zum Transformator. Meine Antworten dazu siehe unten.emeko, 09:37,21.01.08 (CET)

Nein, darum geht es nicht. Es geht darum, heraus zu finden, ob man überhaupt eine Sprache sprechen kann und das geht nicht, in dem man über dieses Texte diskutiert, da ist die Sache viel zu verfahren.

Diskussion zum Text der oben steht

Hallo zusammen, was haltet Ihr davon? Der Absatz ist kürzer, die Redundanzen habe ich entfernt und die technische Berechnung gestrichen, usw.. --emeko, 16:32, 19.01.08, (CET)

Sonst antwortet wohl keiner, und ich halte nicht viel davon.

Physik.

Für die Wirkweise eines Transformators ist eine physikalische Erscheinungen wesentlich:

• Wird eine Spule von einem Magnetfluss durchsetzt der sich ändert, so wird in der Spule eine Spannung induziert. (2. Induktionsphänomen. Siehe Elektromagnetische Induktion). Diese Erscheinung gilt selbstverständlich auch umgekehrt: Wird eine Spannung an eine Spule gelegt, so baut sich in der Spule ein magnetischer Fluß auf.

Das ist einfach kein ordentlicher Satz für Physik. Das war alles mal ganz einfach und wird nun dem Ziel unterworfen, die Spannungszeitfläche zu implantieren. Es ist ja schön, wenn man so eine einfache, integrale Größe hat, nur, das macht nur Sinn, wenn man viele Randbedingungen idealisiert. Und genau diese, respektive die Folgen, werden dann wieder breitgewalzt. Es ist schon hart! RaiNa 18:30, 19. Jan. 2008 (CET)

Hallo emeko. Nein, der neue Entwurf hat immer noch das achtzehnfache des Umfangs den er haben sollte. So wird das nichts. --norro 20:15, 19. Jan. 2008 (CET)

Hallo zusammen, ich habe weiter gekürzt.-emeko, 12:30, 20.01.08 (CET)

Und in Deiner Welt ist das Material von Transformatorblechen und das Zusammenschalten mit anderen Bauelementen (Gleich- und Wechselrichter u. Ä.) wirklich eine physikalische Grundlage? Ich glaube nicht (zur Recherche: Physik). Wie schon mehrfach erwähnt, ist es mit zusammenkürzen nicht getan. Deine Versuche in allen Ehren, aber das hat keinen Zweck.

Bitte vermeide es in Zukunft ganze Artikelteile auf die Diskussionsseite zu stellen, das ist unleserlich und verhindert Diskussion. Dafür kannst Du Dir eigene Seiten in Deinem Benutzernamensraum anlegen (z. B. Benutzer:Emeko/Werkstatt). Gruß, --norro 12:46, 20. Jan. 2008 (CET)

So jetzt platzt mir der Kragen. Ich habe soeben eine halbe Stunde lang eine gut begründete Antwort an RaiNa und Norro geschrieben und du Norro hast mit Deiner Antwort alles gleich wieder gelöscht. (Bearbeitungskonflikt).Ich habe auch keine Lust mehr alles nocheinmal zu schreiben. Ich habe soeben den Physik Verweis angesehen, was sehe ich da, ein Multimeter. Weshalb darf das dort stehen? Ich benutze meinen Verstand und ein Oscilloscop um hinter die Ursachen der Vorgänge im Transformator Kern zu gelangen und habe entdeckt, daß meine Erkenntnisse im Widerspruch zu manchen Aussagen im WP und in Fachbüchern stehen. Für mich ist das was ich mache expirimentelle Physik. Ich empfinde Eure, Norro und Raina, Antworten zunehmend als zynisch und unsachlich. Liegt es daran, daß ich keine Doktortitel habe? Ich denke ich habe keine Lust mehr mich mit Euch "Formel-quälern" herumzuärgern. Ihr wollt nicht einsehen was ich begründe. Ihr lest wohl immer nur die Hälfte von dem was ich schreibe und überlegt meine Argument nicht weiter und meckert weiter über Formfehler, wenn Ihr am Inhalt nichts mehr meckern könnt. Warum korrigiert Ihr die Formfehler nicht selber. Vor allem könnt Ihr wohl keine Messdiagramme lesen. Meine Fehler sehe ich ein und gebe zu auch etwas durch die Diskussion gelernt zu haben. Übrigens, wer schaut schon nach was ich auf meiner Seite: Benutzer:Emeko/Werkstatt schreibe? Kein Mensch. Allenfalls bleibt die Möglichkeit einen neuen Absatz zu erstellen mit der Bezeichnung: "technische Grundlagen" und das was ich hier über physikalische Grundlagen schreibe dort reinzustellen. Aber das würde sich dann wieder mit den bisherigen Aussagenvon von vor dem 08.11.07, im Absatz "Physikalische Grundlagen" beißen.--emeko, 13:40, 20.01.08, (CET)

Über zynische und unsachliche Antworten solltest Du Dich nicht wundern, wenn Du Dich nach gefühlten vierzig Hinweisen immernoch beschwerst, dass Deine „expirimentelle Physik“ und „Erkenntnisse[, die] im Widerspruch zu manchen Aussagen [...] in Fachbüchern stehen“ hier nicht beachtet werden. Das hat hier einfach nichts zu suchen! Mit derlei Kram bindest Du hier vier, fünf Wikipedianer, die hinter die herräumen müssen, weil Du Wikipedia-Grundsätze, auf die Du mehrfach hingewiesen wurdest, nicht liest oder schlicht ignorierst.

Dass Deine Antwort durch einen Konflikt verloren ging tut mir leid, an sich verhindert die Wikipedia-Software jedoch, dass Deine Bearbeitung verloren geht. Wenn der Hinweis auf den Bearbeitungskonflikt erscheint hast du stets noch die Möglichkeit, beide Bearbeitungen manuell zusammenzuführen, siehe WP:BK. Gruß, --norro 14:11, 20. Jan. 2008 (CET)

Das ist natürlich immer mal zu befürchten. Warum habe ich wohl die Frage zu Theorie und Praxis gestellt. Ich wollte anhand der Antwort zeigen, wie schnell man sich missversteht, aber es kam ja keine. Eine Hilfe: "zynisch und unsachlich" heißt übersetzt: "bitte mach langsam und versuche zu verstehen, dass nicht der Lehrende das Maß der Dinge ist, sondern der Lernende. Wer nicht verstanden wird, egal ob von Straßenfegern oder Doktoren oder von straßenfegenden Doktoren oder dekorierten Straßenfegern, macht etwas falsch. Und da ist keiner hier der Erste, dem das passiert. Also: slow down, keep smiling.RaiNa 14:17, 20. Jan. 2008 (CET)

Jetzt schau doch mal auf die Seite Elektromagnetismus. Was da steht, versteht bestimmt kein Straßenfeger. Oder beim Artikel Induktion genau so nicht. Und so weiter. Da meckert auch keiner von Euch. Mit meinen Bildern und Grafiken versuche ich ja gerade, daß man mit praktischen Beispielen die Theorie besser versteht. Ich kann einfach nicht einsehen, daß meine Erfahrung im WP nichts zu suchen haben soll. Das mit dem Argument von Euch, daß meine Thesen nicht in Fachbüchern stehen ist auch nicht richtig. Ich schreibe seit 15 Jahren in Fachzeitschriften zu dem Thema. Ein Buch fehlt noch kommt aber sicher, nach dem hier gelernten. Ich kann die eingescannten Seiten der Fachartikel davon zu dir mailen wenn du es nicht glaubst. Oder schau mal bei Fraunhofer nach. Dort stehen einiger Artikel von mir im Archiv. Die Trafoschaltrelais würden auch nicht so schön Laststromunabhängig funktionieren, wenn ich nicht Recht hätte. ( Wenn du übrigens vor einer neuen LED Ampel stehst, dann stehst Du vor einem Trafoschaltrelais was dort im Schaltschrank einen 2 kVA Ringkerntrafo vor dem Einschaltstromstoß bewahrt.) Meinen zukünftigen Wikibook Text liest doch wohl kaum einer, ebensowenig wie die Spielwiese oder die Werkstatt. Ich stelle viele Fragen an die anderen Diskussionsteilnehmer, auch an Dich und bekomme keine Antworten. Zum Beispiel zuletzt wegen Theaorie und Praxis. Mache mal einen Rückblick über den Diskussionstext der vergangenen Tage. Meine leider gelöschte Antwort war natürlich bezogen auf die Henne-Ei-Frage: Erzeugt die Stromzeitfläche die Spannungszeitfläche in der Spule mit und ohne Eisenkern, wie Ihr es sagt oder umgekehrt wie ich es sage, die die Spannungszeitfläche erzeugt die Stromzeitfläche. An den Extrembeispielen Spule mit Ringkern und Spule mit Luftkern möchte ich zeigen, daß die Spannungszeitfläche bei beiden Beispielen die gleiche ist. (Bei einer Netzhalbwelle.) Aber der Strom bei der Ringkernspule klein ist und konstant bleibt, wenn unterhalb der Sättigung ummagnetisiert wird, bei der Luftspule der Strom jedoch linear und proportional der Spannungszeitflächenzunahme steigt. Einverstanden soweit? Siehe das Bild: Spann-hystku-strom-5.png und das mit der Induktion in der Luft. Nun schließe ich aus diesem Unterschied, daß der gemeinsame Nenner für beide Beispiele eben die gleichen Spannungszeitflächen sind und nicht die unterschiedlichen Stromzeitflächen. Einfache Bruchrechnung. Versteht auch der Straßenfeger, wenn er will und nicht voreingenommen ist, wie Ihr vielleicht.--emeko, 15:10, 20.01.08, (CET)

Die überlange und überfrachtete Darstellungsweise ist eine Sache, die Korrektheit eine andere. Bei mir keimt mittlerweile der Verdacht auf, dass die Sache mit den Spannungszeitflächen sogar komplett falsch sein könnte, s. o und s. u. Die Diskussion darüber kommt gerade in Gang (s. o. und s. u.), wir sollten also abwarten, bis das geklärt ist, bevor sich jemand vergebliche Arbeit macht, die dann später nochmal total über den Haufen geschmissen werden muss. --PeterFrankfurt 23:32, 20. Jan. 2008 (CET)

Antwort von emeko dazu siehe weiter oben. Erklärung warum Spannungszeitflächen richtig sind siehe oben, aber zuerst muss die Zeichnung von mir anerkannt werden, die mit der Spannung, Hysterekurve und dem Leerlaufstrom am Ringkerntrafo, das PeterFrankfurt auf den Punkt gebracht.Vorher brauchen wir nicht weiter zu diskutieren--emeko,10:37, 21.01.08 (CET)

Allgemeines zu Spannungszeitflächen

Der Leerlaufstrom hat mit dem Laststrom überhaupt nichts zu tun. Der Leerlaufstrom fliesst immer. Der Laststrom entsteht erst durch die Schwächung der der induzierten Spannung in der Primärspule, die dann einen größeren Primärstrom zulässt. Der Leerlaufstrom versteckt sich dann hinter dem Laststrom. Usw. Der Leerlaufstrom ist mit der Primärspannung nicht in Phase. Der Laststrom ist mit der Primärspannung in Phase. Schaut doch auch mal auf meine Homepage, dort werdet ihr alles dazu finden. Hier ein Bild vom TSR Verfahren mit Last gemessen, im Unterschied zum Bild weiter oben wo im Leerlauf gemessen wurde. Ich kann Euch aber auch ein Bild senden, wo der Blindstrom, wegen falschem EInschalten über den Laststrom herausguckt, damit ihr die Phasenlage der beiden seht.

Messung von Spannung über Strom von TSR Einschalten mit Last

. --emeko, 10:48, 21.01.08 (CET)

Das ist doch wirklich schrecklich. Wir haben doch hier kein Podium zur Präsentation des TSR-Verfahrens, und mag es noch in so vielen Ampelsteuerungen eingebaut sein. Der Umstand, dass der Großteil der Techniknutzer nicht über die Technik bescheid weiß, belegt nicht, dass die Technik selbst nicht bekannt ist. Wenn man an eine Spule eine sinusförmige Spannung anlegt mit Dauer 180°, dann ist die Spannung immer > 0 und damit nimmt der Strom durch die Spule beständig zu, er erreicht sein Maximum nach 180°.

Einverstanden, Auch Hinweis für PeterFranfurt wegen 180 Grad und nicht 90 Grad.--emeko, 10:35, 22.01.08 (CET)

Legt man eine Cosinusspannung von 180° Dauer an, nimmt der Strom für 90° zu und dann symmetrisch für 90° ab, um nach 180° wieder Null zu sein. Lässt man die Spannung beliebig lange an, so ist im ersten Fall der Strom immer > 0, im zweiten Fall ändert er seine Polarität. Aber in beiden Fällen ist die Stromänderungsgeschwindigkeit identisch und damit kann man an einer eingebrachten zweiten Spule keinen Unterschied in der induzierten Spannung messen. Fertig, ganz einfach. Wenn aber, und nun kommt die Technik, und nicht die elementare Physik, der Stromhub identisch ist, einmal aber immer > 0 und einmal symmetrisch zur 0, dann ist die Stromamplitude im 1. Fall doppelt so hoch wie im zweiten. Da aber im Transformator ein Eisenkern ist, dieser eine Sättigungskurve hat, und damit der Fluss begrenzt ist, ist es für die Auslegung entscheidend, ob man den Trafo mit Sinus oder Cosinus startet. Denn oberhalb der Sättigungsflussdichte hat nun die Primärspule keine Induktivität mehr und es ist lediglich der ohmsche Widerstand, der den Strom begrenzt.

Bis hierher einverstanden, nur das mit dem doppelten Stromhub ist falsch. Im ersten Fall kann er bei einem 1kVA Schnittbandkerntrafo mit Luftspalt 60 Apeak hoch sein, siehe Messkurve und im zweiten Fall nur der Leerlaufstrom sein, wenn du einen Schnittbandkerntrafo mit Luftspalt nimmst, weil der Im Scheitel gut einschaltbar ist. Siehe Bilder.

Einschaltstrom eines Schnittbandkerntrafos

Beim Ringkerntrafo geht beides nicht, siehe die Messkurve weiter oben in der Diskussion. Ein Bild vom Scheiteleinschalten eines Trafos mit Luftspalt, also mit Null Remanenz zeigt das nebenstehende Bild, mit engl. Text. Dort ist das Einschalten im Scheitel goldrichtig wie man am fehlenden Einschaltstrom sieht.

scheitelschalter auf Trafo mit Luftspalt

.--emeko, 21:48, 22.01.08 (CET)

Was dann aber zur Folge hat, dass die "geklemmte" Magnetisierung innerhalb kurzer Zeit eine Symmetrierung des Stromes bewirkt. Und wenn hier nicht jemand seine Spannungszeitflächen verkaufen würde, wäre das schon längst geklärt. RaiNa 11:24, 21. Jan. 2008 (CET)

Du verallgemeinerst den Fall mit dem Luftspalttrafo und sagst das gilt für alle anderen Bauformen. Aber weit gefehlt. Beim Ringkerntrafo hast du einen Remanenz die fast so hoch ist wie die Max. Betriebsinduktion und dann ist nichts mehr mit dem Cosinus, sprich Scheiteleinschalten. --emeko, 10:55, 22.01.08 (CET)

Aha, das scheint also ein mir bisher nicht bekanntes Verfahren beim Einschalten zu sein, wo man zuerst nur die eine Polarität verwendet, aber anscheinend auch keine richtigen Cosinusse, sondern irgendwelche Spannungsimpulse. Da scheint noch irgendwas dazwischengeschaltet zu sein. Und was sollen Deine Spannungszeitflächen da helfen? --PeterFrankfurt 23:38, 21. Jan. 2008 (CET)

Jetzt kann ich mal jammern, weil der PeterFrankfurt auch das Scheiteleinschalten nicht kennt. --emeko, 10:55, 22.01.08 (CET)

Jetzt hast Du RaiNa schon wieder meine Antwort an Dich auf deinen Beitrag der hier drunter steht überschrieben und mir meine Antwort gelöscht.

Wer? Ich habe nichts gelöscht. --PeterFrankfurt 23:38, 21. Jan. 2008 (CET)

Toll. Ich versuchs nochmal. Du RaiNA widersprichst dich mit deiner Antwort oben zu der Antwort unten. Ich will nicht das TSR Verfahren präsentieren, sondern mit den Messkurven beweisen was im Trafo passiert.

Du kannst den Einschaltfall nicht mit stationären Betrieb erkären.

Also zumindest ich will den Einschaltfall gar nicht erklären! Das ist ein so ekliger Fall, da hilft Theorie wahrscheinlich sowieso nicht viel weiter. --PeterFrankfurt 23:38, 21. Jan. 2008 (CET)

Doch die Theorie und die Praxis mit den Spannungszeitflächen erklärt es ganz einfach. Ich erkläre mit dem TSR Verfahren den Einschaltfall und damit was im Trafo passiert, und Du steckst den Kopf in den Sand. Da kann man eigentlich aufhören.--emeko 20:20, 22.01.08 (CET)

Du RaiNA hast die unterschiedliche Remanenzhöhe wieder außer Acht gelassen. Aber egal, was ich sagen wollte ist auf deine Antwort vom 21.01. 00:27 mit der Maschenregel gemünzt. Im Augenblick wenn du die Spannung auf den unbelasteten Trafo schaltest, fliesst sehr wohl gleich ein Strom. Bei der Luftspule beginnt der Stromsofort stark zu steigen und beim Ringkerntrafo beginnt er mit einer Treppe von ca. 12mA waagerecht loszulaufen, wenn du die Magnetisiserung im senkrechten Ast der Hyst. Kurve laufen lässt, sie dort abholst. Das ist in der Messkurve von Spannung und Strom der Zeitbereich wo die Spannung zwischen den Punkten nach dem Nulldurchgang und dem Scheitel läuft. Mit diesem Strom zusammen wird über die Spannungszeitfläche die Energie zum ummagnetisieren der Weisschen Bezirke geliefert. Durch diesen sich ändernden Magnetfluss wird die Selbstinduktionsspannung erzeugt, welche die Primärspannung ist. Sonst währe nicht erklärbar, weshalb an einem aufgewickelten Draht mit zum Beispiel 0,2 Ohm Ri die volle Speisespannung abfällt und nur einen Strom von 12 mA fliessen lässt. Du kannst aber auch als Elektrotechniker argumentieren und sagen, daß die Primärspule in dem Fall eine große variable Induktivität ist, die in diesem Betriebspunkt eine große Induktivität hat, (in der Sättigung keine mehr hat), an der die Speisespannung abfällt und weil die Induktivität zuerst aufgeladen werden muß fliesst eben nur der Ladestrom von ca 12 mA zu Beginn der Aufladung. Die Maschenregel ist erfüllt: Uspeise = U an Ri + U an der Ind.

Spannung über Ringkern-Trafo-Leerlaufstrom

Der Unterschied: Ich schaue mikroskopisch in den Trafo und Ihr schaut makroskopisch drüber und interessiert Euch nur für den stationären Dauerbetrieb.--emeko, 12:14, 21.01.08 (CET)

Genau darüber sind wir uns absolut uneins! Die Spannungszeitfläche ist makroskopisches Schauen, genau wie die Annahme, Im Augenblick wenn du die Spannung auf den unbelasteten Trafo schaltest, fliesst sehr wohl gleich ein Strom. Ein "Augenblick" ist keine Zeit! "sehr wohl gleich" bedeutet: ich kann nichts Genaues sagen. Wenn man mikroskopisch schaut, dann definiert man einen Zustand, wendet das passende, grundlegende Gesetz an, und sieht, wie der Folgezustand aussieht. ok, was solls.RaiNa 12:34, 21. Jan. 2008 (CET)

Mikroskopisches Betrachten ist wie du in der folgenden Messkurve siehst, wenn man erkennen kann, daß der Strom sich gleichzeitig hebt mit der Spanung die angelegt wird.

Primär-Spannung über Eingangsstrom am unbelast. Ringkerntrafo, Sprung mit pos. Spannung von pos. Remanenz ausgehend

Dabei ist es interessant sich den Unterschied zum nächsten Bild anzusehen, wo sich der Strom zwar gleichzeitig beginnt zu heben, sich aber mit einer e-Fkt. auf den 12 mA Wert hebt, der längere Zeit konstant verläuft, was den senkrechten Verlauf der Hyst. Kurve beweist.

Primär-Spannung über Eingangsstrom am unbelasteten Ringkerntrafo, Sprung mit pos. Spannung von neg. Remanenz ausgehend

Hier ist auch zu sehen nach welcher Spannungszeitfläche die Sättigung beginnt, weil dann der Strom rasant nach oben geht. Die beiden Bilder sind wohlgemerkt mit Gleichspannung gemessen worden, was du früher einmal ausdrücklich für gut befunden hast. Das von dir oben benannte Gesetz ist hier das Anlegen einer Gleichspannung in einer Rechteckform, wobei man die Spannungszeitfläche sehr leicht ermitteln kann. Der dazu beobachtete Strom gibt die klare Antwort. Zufrieden? Die zum Erreichen der Sättigung nötige Spannungszeitfläche ist in den beiden Messungen wie zu sehen ist sehr unterschiedlich, weil es eben darauf ankommt von welchem Remanenzpunkt aus die positive Auf-Magnetisierung startet. Auch das beweist, besser als die Stromzeitfläche, die hervorstechende Wirkung der Spannungszeitfläche. Wie der Strom zur Hysteresekurve liegt kann daraus auch erkannt werden. Gerade beim Ringkerntrafo sind die von Euch immer wieder ins Spiel gebrachten Störungen wie, Luftspalt Streuinduktivität, Kernverluste usw. sehr klein im Verhältnis zu den anderen Kernformen, weshalb er sich meiner Meinung nach gut zum Studium der Trafo-Physik eignet. Die Messkurve mit dem Anlegen eines Konstantsromes mit 100V Quellspannung kann ich auch liefern, wenn es gewünscht wird. Es entstehen dabei ähnliche Bilder mit unterschiedlichen Antworten der Spannungszeitflächen. --emeko, 14:25, 21.01.08 (CET)

Noch´n Gedicht. Kann es sein, daß sich Elmil (und ich) nur auf den nennenswerten Strom beziehen, der sich erst im Nulldurchgang der Spannung erhebt und deshalb ja auch um 180 Grad nacheilt? Bei Nichtringkerntrafos ist dieser Strom alleine Sichtbar in der üblichen Darstellungsart. Und dann sind schon die Spannungszeitflächen wirklich viel früher da als diese Blindstromspitze, also deren Ursache. Die von mir oben gezeigten Bilder vom Ringkerntrafo zeigen jedoch, daß Spannungs-Zeitfläche und Strom gleichzeitig da sind, wenn man auch die 12 mA Treppe berücksichtigt. (Bis auf den Einschwingvorgang.) Das stellt eigentlich ein Patt her in der Diskussion oder? Siehe die Messkurve vom Trafo mit dem geschacht. Kern, mit dem Leerlaufstrom, der sich erst richtig nach dem Nulldurchgang bildet. (Makrosichtweise).

Spannung und Leerlaufstrom von Trafo mit geschacht. Kern

In der Mikrosichtweise sieht man aber gleich mit der Spannung einen Strom bei den Messkurven mit der Gleichspannungserregung. --emeko, 15:05, 21.01.08 (CET)

Grundsätzlich sind Spannungszeitflächen eine "gute" Sache. Ich will es nochmal an einen anderen Beispiel verdeutlichen: Der Impulserhaltungssatz sagt, dass die Impulsänderung gleich ist der Kraftwirkungsdauer. Was ist Kraftwirkungsdauer? Nun, klar: das ist eine Größe, die sagt, wie lang eine Kraft wirkt. Etwas exakter: Das Zeitintegral der Kraft von t0 bis t1 ist gleich der Impulsänderung zwischen t0 und t1. Und ein anderer Ausdruck wäre: Kraftzeitfläche. Den nutzt aber keiner. Man muss sich aber klar machen, dass der Impulssatz hier nur für eine ideale Situation gilt. Die Masse ist unverändert träge, ihre schwere Menge ist nicht verändert, es gibt keine Reibung, auch ist nirgendwo eine Feder eingebaut und was man sich noch so alles vorstellen kann. Alle diese technisch möglichen Seiteneffekte sind weggelassen. Aber, wenn man einen Transformator hat mit Hysterese, ohmschen Verlusten, Wicklungskapazitäten, usw, dann ist die Spannungszeitfläche einfach nichtssagend. Sie gibt Daumenwerte, verlangt stillschweigende Übereinkünfte usw. Und damit sind wir weit weg von elementarem Konsens.

Um den Transformator zu verstehen, muss man zuerst mal etwas viel einfacheres verstehen, nämlich den Ohmschen Widerstand. Wir wissen, in einem Stromkreis ist die Spannungssumme 0, seit Kirchhoff. Aber: In dem Moment, indem man den Stromkreis Batterie / Widerstand schließt, fließt kein Strom. Folglich gibt es keinen Spannungsabfall. Folglich ist das Gesetz verletzt, folglich kann niemals ein Strom fließen. Irgend etwas ist hier faul. Nur was? Wenn diese Frage beantwortet ist, dann kann man auch über "kompliziertere" Dinge wie Trafos reden. Und bitte nicht den Vorwurf, ich würde ablenken wollen. Lustigerweise habe ich heute zum ersten mal beim Googlen nach dem Kondensatorparadoxon eine richtige Antwort in einen Forum gefunden. Ansonsten wird immer rumgeeiert ohne Gnade. Also nochmal die Bitte: lasst uns zuerst versuchen, eine solch einfache Frage zu beantworten und dann machen wir die Physik des Transformators fertig. Grundsätzlich sind nämlich die Anstrengungen, Strom und Spannung am Trafo wirklich mal zu messen, sehr lobenswert und es würde vielen Physikern gut anstehen, das im Praktikum auch selbst gemacht und nicht nur vom Vorgänger abgeschrieben zu haben. RaiNa 00:27, 21. Jan. 2008 (CET)

Ja, was denn nun, gut oder schlecht? Wenn sie nur Schönwetterbilder sein sollen (nix Belastung oder Phasenverschiebung), dann weiß ich aber noch viel einfachere und verständlichere Darstellungen, indem man nämlich erstmal beim reinen Spannunsverhältnis=Windungsverhältnis bleibt. - Messungen sind wie gesagt das einzig Wahre, nur wenn emeko schöne Messungen macht, sie aber falsch interpretiert und sich stattdessen auf eine selber gemalte Grafik beruft, die seinen eigenen Messungen widerspricht, dann ist er auf dem Holzweg. - Kondensatorparadoxon, au weia. Da haben wir uns am Institut damals stundenlang die Köpfe heiß diskutiert, bis unser Prof entschieden hat, dass beim Zusammenschalten der beiden gleich geladenen (hmm, müssen wohl verschieden geladen oder von verschiedenem C sein) Kondensatoren ein "weißer (im Sinne von weißem Rauschen) Kurzschlussblitz" auftrete. Nun ja, glauben wir das mal. Steht dazu hier in der WP gar nichts? --PeterFrankfurt 00:39, 21. Jan. 2008 (CET)

Gut oder schlecht, die Frage kann ich noch gar nicht beantworten, weil es müßig ist, eine solche Diskussion in allen Einzelheiten zu analysieren und der Text entsteht mit einer Geschwindigkeit, die fast schon über Lichtgeschwindigkeit geht ;-). Deswegen ja das Slow Down. Und das mit dem KP, es ist ein Muster- und Lehrbeispiel für Denkweisen. Es ist sogar von echter technischer Bedeutung und wird den betroffenen überhaupt nicht bewußt. Kein Wunder also, dass man heiß diskutiert. Die Lösung ist ganz einfach: die Annahme, man könnte eine Schaltung aufbauen aus idealen Kondensatoren und einem verlustfreien Schalter ist falsch. Damit kommt man zu Widersprüchen. Die Lösung ist: die Schaltung hat noch eine Induktivität und so bildet sich ein Schwingkreis. Auch hier wieder die Alltagserfahrung aus der Mechanik: Entweder es schwingt, dann für alle Zeit oder es gibt etwas Verlust, dann schlägt das logarithmische Dekrement zu und am Ende ist Ruh. Aber, das ist dann wieder gar nicht lustig, würde man die Lösung hier in einen Artikel fassen, wäre das wieder OR oder jeder würde seinen Senf mit dazuschreiben und anschließend hätte man einen Hexenkesseltrank. Soviel zu der Technologie der gemeinsamen Wissensdokumentation. So, und nun positiv in den Morgen RaiNa 07:31, 21. Jan. 2008 (CET)

Neuer Anfang

Es sollte also doch so langsam klar sein: Es wird keinen neuen Abschnitt physikalische Grundlagen geben, wenn nicht Satz für Satz ein Text gefunden wird, der von Theoretikern und Praktikern gleichermaßen akzeptiert wird. Dabei ist klar: beide Kerne haben ihre berechtigten Sichtweise. Aber: Wikipedia ist keine Fachzeitschrift, die Seiten füllen muss, um Anzeigen zu verkaufen. Was für die Elektronik, ... richtig sein mag, ist hier einfach falsch. Bücher sind schon kein Garant für "richtige" Darstellung, Fachzeitschriften sind aber noch nicht mal Bücher. Die werden einmal gelesen, und dann verheizt. Dieser Artikel kann nur versuchen, etwas richtig und verständlich darzustellen und mag ein Einstieg sein, sich noch anders zu informieren. Bitte keine ellenlangen Texte punktuell "verbessern", die keiner mehr diskutieren mag und kann. RaiNa 18:29, 20. Jan. 2008 (CET)

Deshalb diskutiere ich sa so ausdauernd mit Euch. Wie soll ich es Euch sonst beweisen, wenn ich Euch nicht im Detail meine Argumente schreiben soll?--emeko, 10:04, 21.01.08 (CET

Nicht so schnell. Langsam fange ich an, auch durch die Einzelheiten hier durchzublicken, was angesichts der schieren Menge des angeführten Wustes nicht so trivial ist. Dabei drängt sich mir aber immer mehr der Eindruck auf, dass es eben nicht nur um unterschiedliche Darstellungsarten geht, sondern dass in emekos Darstellung prinzipielle Fehler enthalten sind, die das Ganze im Endeffekt zerstören. Ich versuche gerade, darüber eine sachliche Diskussion zu führen (s. o. bei EditLink), und vielleicht kommen wir ja noch zu einem Konsens, und dann können wir alle zusammen eine korrigierte Darstellung erarbeiten. Wie gesagt, das muss sich noch endgültig klären, ob das mit den Spannungszeitflächen womöglich nicht nur ungewöhnlich, sondern sogar falsch ist, mal schauen. Das möchte ich aber abwarten, bevor da irgendwer sich womöglich wieder überflüssige Arbeit macht und am Schluss doch nochmal anders gemacht werden muss. --PeterFrankfurt 23:28, 20. Jan. 2008 (CET)

lies doch mal oben meine dazu geschriebenen OMA Erklärungen. Nochmal zu den Messkurven. Schön daß Du die Messkurven anerkennst. Die Zeichnung die ich anhand der Messkurven gemacht habe, wo die Hysteresekurve, der Strom unter der Spannung gezeichnet sind, wird von Dir als falsch, weil nicht gemessen sondern gezeichnet hingestellt. Du hast in einer früheren Antwort dazu geschrieben, daß der Strom in der Messung bei der Sättigung waagerecht läuft und in der Mitte der Hyst. Kurve eine steile Spitze haben soll. Dein Wunschdenken, daß der Strom den Fluss aufbaut mag dich wohl dazu verleiten. Es ist aber leider falsch. Du meinst wohl auch, wenn die Hysteresekurve flach wird muß der Strom auch flach werden im Verlauf?-emeko

Logo.

(werschreibt das),schreib doch deine Erkennungsmarke dazu. Es ist sowieso blöd ohne Marke mitten in den Text des Diskussionsgegners zu schreiben. Da weiß keiner hinterher was von wem stammt.--[[Benutzer:|emeko|emeko]], 09:40, 22.01.08 (CET)

Was Logo, meinst du der Strom läuft flach wenn die Hystereskurve flach wird oder nicht?--[[Benutzer:|emeko|emeko]], 09:40, 22.01.08 (CET)

Hier fehlt mir noch die Antwort auf Logo.--emeko, 10:11, 23.01.08 (CET)

Aber hast du schon mal einen Einschaltstrom gemessen?-emeko

Das ist doch zu einem ganz anderen Zeitpunkt, nämlich beim Einschalten. Oben und in Deinen Messungen sind wir eindeutig in der eingefahrenen Hysterese. Schmeiß das nicht durcheinander, da kommt nur genau der Murks raus, den Du mir unterstellst.-P.Franfurt

Ich will doch die Spannungszeitflächen mit dem richtigen Einschalten durch das Vormagnmetisieren erklären, aber wenn du dich weigerst darüber nachzudenken hat es weiter keinen Sinn zu diskutieren..--Benutzer:|emeko|emeko]], 10:23, 23.01.08 (CET)

Der Einschaltstrom ensteht auch im Spannungsnulldurchgang, schau doch die Kurven an. Wenn die Remanenz pos. ist und du schaltest von dort ausgehend pos. im Nulldurchgang ein, dann dann hast du die höchste Stromspitze am Ende der Spannungszeitflächen, alo im Nulldurchgang.--Benutzer:|emeko|emeko]], 09:40, 22.01.08 (CET)

Der bezeichnet mit seiner Phasenlage zur Spannung eindeutig seine Zugehörigkeit zur Sättigung,-emeko

Im Einschaltmoment ist man typischerweise noch nicht in der Sättigung, sondern richtig bei (0,0). Was soll das?-P.Franfurt

Du vergisst wie die meisten Leute die Remanenz. Ohne Remanenz fängst du bei (0,0) an. Mit Remanenz bei 1,5T und 0 Feldstärke beim Ringkerntrafo. Schau doch mal die Hysteresekurven an, die nun leider im Archiv stehen. Norro hat sie dorthin verfrachtet. Im Einschaltmoment ist man im Schlechten Fall bei der Remanenz und am ENde der Spannungshalbwelle voll in der Sättigung. Der Magnetfluss ist jetzt dreimal so hoch.--Benutzer:|emeko|emeko]], 09:45, 22.01.08 (CET)

also zu dem Bereich wo die Hysteresekurve anfängt flach zu verlaufen. Ich sende hier ein Bild eines Einschaltstromes der zusammen mit der Spannung gemessen wurde. Ich habe die Hoffnung, du erkennst das an.

Spannung über Einschaltstrom von Schnittbandkerntrafo

Der Einschaltstrom ist nun um ca. 180 Grad der Spannung nacheilend.-emeko

Falsch. Ich sehe da nur 90 Grad. 180 Grad wäre es, wenn die Stromkurve die Spannungskurve an der horizontalen Achse gespiegelt wäre. Bei der 2. Schwingung gibt es noch eine kleine Spitze in der Stromkurve, die davon rühren mag, dass die Hysterese noch nicht ganz ausgefahren wird, und ab der 3. Schwingung ist alles eingefahren und macht genau das, was ich oben schon sagte: Der Strom wird beim Einlaufen in die Sättigung (äußerst rechter Bereich der Hysterese) fast (aber nicht ganz) horizontal.-P.Franfurt

Die Stromspitze, (Nadel) kommt ca. 10 ms nach dem Beginn der Spannungshalbwelle, das sind ca. 180 Grad.-emeko

Beim Ringkerntrafo liegt der Leerlaufstrom genau im Spannungsnulldurchgang, bei 180 Grad, siehe das Bild weiter unten.--emeko, 11:47, 23.01.08 (CET)

Nö, sie kommt eine Ecke vorher, bei 180 Grad ist sie schon fast wieder auf die Hälfte runter. Also ist das irgendwo nahe der Spitze der Hysterese. --PeterFrankfurt 15:27, 22. Jan. 2008 (CET)

Bei Trafos mit Luftspalt, kommt der fast sinusförmig verlaufende Leerlauf-Strom 90 Grad nach dem Anstieg der verursachenden Spannungshalbwelle. Du schreibst oben: Bei der 2. Schwingung gibt es noch eine kleine Spitze in der Stromkurve, die davon rühren mag, dass "die Hysterese noch nicht ganz ausgefahren wird", es ist genau umgekehrt, die Hysteresekurve wird dort noch etwas zu weit nach recht oben ausgefahren.

Das kann sogar sein. Und? --PeterFrankfurt 15:27, 22. Jan. 2008 (CET)

Du machst gerade einer Kehrtwendung in der Deutung der Hysteresekurve im flachen Teil ebzüglich dem Leerlaufstrom und kommentierst das mit. "Kann sogar sein, und?. Da fühle ich doch langsam verarscht. --Benutzer:|emeko|emeko]], 10:17, 23.01.08 (CET)

Das schnelle Abklingen des Einschaltstromes kommt übrigends vom kleinen L und hohen Ri der Spule. Tau=L/R. Also begreif es endlich: Nicht in der Mitte der Hysteresekurve entstehen die Stromspitzen, sondern am Ende an den Wendepunkten und erst recht wenn darüber hinaus gefahren wird.-emeko

Ich habe mich noch nie über die Details dieser Stromspitzen gestritten! Wo hast Du das wieder her? Zeig mir lieber, wo Du irgendeinen Anlass dafür in Deinen ach so aussagefähigen Spannungszeitflächen findest. Ich finde da nichts. --PeterFrankfurt 15:27, 22. Jan. 2008 (CET)

Noch eine Erklärung die jeder nachmessen kann: Wenn der Trafo mit Überspannung oder tieferer Frequenz betrieben wird, so wird die Hystereskurve weiter ausgesteuert und die Stromspitzen werden höher, was man auch mit einem einfachen Strommesser nachmessen kann, wenn man einen kleinen Trafo über einen Stelltrafo betreibt. Aber all das wurde schon Zig mal in der älteren Diskussion benannt. Langsam komme ich mir vor als ob ich gegen eine Wand predigen würde oder Ihr stellt euch absichtlich doof.--emeko,11:15, 22.01.08 (CET)

Der Einschaltstrom entsteht am Ende der Spannungszeitfläche einer hier pos. Sinushalbwelle, weil die Hysteresekurve dort oben im flachen Teil weit überfahren wird, und die Sättigung zeigt. Also sind auch die Leerlaufstromspitzen auch im Wendepunkt der Magnetisierung auf der Hysteresekurve entstanden und nicht in der Mitte der Kurve.-emeko.

Also beim Einschalten passiert aller möglicher Dreck. Ich habe es so gelernt, dass die Hysterese von innen nach außen wächst, in mehreren Zyklen.-P.Frankfurt

Völlig falsch mit dem von innen nach außen laufen über mehrere Netzperioden. Beispiel Ringkerntrafo mit hoher Remanenz: Die Magnetisierung läuft beim schlechten Einschaltfall sofort in die Sättigung, wenn von pos. Remanenz aus mit z.B. +1,5 Tesla ausgegangen und mit einer pos. Spannungszeitfläche weiter aufmagnetisiert wird. Die Sättigung von ca. 1,9 Tesla ist dann nach ca. 2 msec.erreicht.Von da ab begrenzt nur noch das Kupfer den Strom für die restliche Spannungszeitfläche, die damit den Strom bestimmt. Die Feldstärke ist porportional den Strom dann sehr hoch, die Induktion oder der Magnetfluß kann nicht über 2 T hinaus, weshalb die Hysteresekurve weit nach rechts waagerecht ausgesteuert wird...--Benutzer:|emeko|emeko]], 10:35, 23.01.08 (CET)

Woher diese Spitze dabei genau kommt, interessiert mich irgendwie nicht, das kann sonst was für ein Dreckeffekt sein.-P.Franfurt

Immer wenn es zur Sache geht und du etwas anerkennen must sind das für dich Dreckeffekte.-emeko

Der eingeschwungene Zustand danach ist für mich interessanter. - Hmm, meinst Du jetzt die allererste, große Spitze in der Stromkurve oder die kleinere in der zweiten Schwingung? Die erste ist sonnenklar, und das erklärst Du auch richtig, dass man da nicht gegen die Remanenz ankämpfen muss, sondern sofort von Null statt der negativen Remanenz (wie später) loslegt und daher weit höher kommt.-P.Franfurt

Du willst nichts lernen. Du gehst im schlechten Einschaltfall nicht von 0 Tesla aus, sondern von +1,4 Tesla beim Ringkerntrafo. Beim EI Trafo von +1 Tesla.-emeko

Und das schmeißt auch gerne mal die Sicherung raus, in der Tat. Da sehe ich nichts mit Spannungszeitfläche, nur normale Induktivität wie bei jeder Spule. Aber das interessiert ja nur für die ersten 2 oder 3 Schwingungen, und dann ist das vorbei.-P.Franfurt

Es ist zwecklos.-emeko

Also kann man die Zeichnung, die Du nicht anerkennst, so zeichnen.-emeko

Du scheinst tatsächlich Einschaltverlauf und eingeschwungenen Verlauf durcheinanderzuschmeißen. Deine ureigene Messung zeigt, dass dieser Einschwingvorgang spätestens nach der 3. Schwingung vorbei ist, und danach fängt das Leben erst an!-P.Franfurt

Die Messkurve vom Einschalten eines UI-Trafos mit dem Trafoschaltrelais zeigt die gleichen Zusammenhänge, daß der Leerlaufstrom am Ende der Spannungszeitflächen kommt. Wenn das nicht so währe, dann würden die Trafoschaltrelais nicht funktionieren, was sie aber sehr erfolgreich tun.

Spannungszeitflächen über Strom beim Einschaltvorgang mit dem Trafoschaltrelais

-emeko

Leider weiß ich ab jetzt nicht, wovon Du redest. Was ist bloß TSR? Wieso sehe ich da in den Messungen zuerst nur positive Impulse? Wird dann irgendwas zugeschaltet, dass dann doch auch negative durchkommen?-P.Frankfurt

TSR=Trafoschaltrelais. Schön, daß du mal darauf eingehst. Die kleinen nagativen spitzen sind Abkommutierzipfel des Thyristors, der erst bei Strom = 0 sperrt und für die Dauer des Leerlaufstromes noch leitet. Die vorwiegend positiven Impulse transportieren, per Spannungszeitfläche die Magnetisierung aus der Hysteresekurve von überallher, also egal welche + oder - Remanenz vorliegt, zum oberen pos. Wendepunkt der Hysteresekurve. Das sieht man am Flussanstieg im Bild von M.Novak, das schöne bunte Bild, sehr schön. Ab der pos. Max.Remanenz fällt die Magnetisierung immer wieder in der Pause zwischen zwei pos. Impulsen auf die pos. max. Remanenz zurück. (In der von dir eingezeichnet Fluss Kurve ist das falsch, weil sie bei dir noch steigt.) Das kann man nun 100 Jahre so machen, es fliesst immer nur der kleine zugehörige Strompeak im Wendepunkt der Hyst.Kurve. Der Eisenkern hat die Spannungszeitflächen integriert, aber nur bis zum pos. max. Remanenzpunkt tut er das. Darüber hinaus reagiert er wie eine Magnetische-Feder. Wenn also die pos. Remanenz erreicht ist, kann mit dem letzten Zipfel nochmal der Wendepunkt angesteuert werden und dann geht es mit voll ein in die negative Richtung, so wie auch im Dauerlauf. Ich habe also den Magnetfluss vor dem Volleinschalten syncronisiert zu den Spannungszeitflächen der Netzspannung, um den Einschaltstrom nicht zu begrenzen, sondern ganz zu vermeiden. Und genau das finden unsere Kunden Toll, wenn du es versteht, du sicher auch...--Benutzer:|emeko|emeko]], 10:58, 23.01.08 (CET)

Ich glaube langsam man kann das alles nur noch auf direktem Wege klären, um es Euch Schritt für Schritt klarzumachen, am Telefon oder per E-mail. Ich bin fast am verzweifeln. Wenn Ihr mit dem Lesen meiner ausführlichen Antworten überfordert seid, dann druckt sie doch aus und arbeitet sie in Ruhe durch, indem Ihr die früheren Diskussionen lest und die Bilder dazu studiert. Oder probiert es einfach aus, was am besten währe. --emeko, 10:30, 21.01.08 (CET)

Nein, ich kann das leider nicht probieren. --PeterFrankfurt 23:38, 21. Jan. 2008 (CET)

Fangt zuerst mal mit dem idealen Transformator an und werdet euch einig

Was hier passiert, ist nicht zielführend. Die Argumentationen finden auf einer Ebene statt, die mit der Funktion eines Transformators nichts zu tun hat. Hysterese, Remanenz sind keine funktionsbestimmenden Erscheinungen eines Trafos, sondern unangenehme Seiteneffekte. In der Argumentation mit "Spannungszeitflächen" gibt es für mich, auf den ersten Blick, eine große Lücke: Die Spannung wird aus einer Spannungsquelle der Primärwicklung aufgeprägt. Der Begriff der Spannungsquelle ist schon mal eine Idealisierung. Die Spannungszeitfläche ist nichts anders als das Integral der Spannung über die Zeit von t0 bis t1. Das bedeutet: der Experimentator bestimmt durch das Experiment die Spannungszeitfläche. Wenn nun aber durch innere Eigenschaften des Trafos bei gleicher experimenteller Anordnung unterschiedliche Ergebnisse entstehen (wie z.B. unvorhersehbare Einschaltstromspitzen, denn die Remanenz ist abhängig von der Vorgeschichte des Versuches), dann sagt das nicht mehr und nicht weniger, als dass die Spannungszeitfläche nichts aussagt. Und, noch am Rande, und falls ich mich nicht irre: Der Trafo, unbelastet, ist einfach eine Induktivität. An einer Induktivität ist die Ableitung des Stromes proportional zur anliegenden Spannung. Also ist die Stromänderung während einer Zeitdauer gleich dem Integral der Spannung über die Zeit, oder wie man es laienhaft ausdrück, gleich der Spannungszeitfläche. Warum auch nicht. Regel 1 meines Professors perfekt angewendet.RaiNa 07:44, 23. Jan. 2008 (CET)

Ich schaue mir das nu schon eine Weile an und muß feststellen, daß der Artikel inzwischen völlig unlesbar und Oma-untauglich geworden ist. Wie wäre es mit einer Auslagerung in ein Wikibook "Transformator"? -- Smial 08:43, 23. Jan. 2008 (CET)

Ja, gute Idee. Das würde den Artikel selbst kompakter machen. Lesenswert ist ja auch kein Kriterium für Umfang. Oder umgekehrt. Oho: genau dieses gegenseitige Abhängigkeit: Lesenswert<->Umfang zeigt ein Dilemma: Was bedingt was? Die Spannung den Strom oder der Strom die Spannung. Solange man mit der einen oder anderen Meinung sich identifiziert merkt man nicht: es ist beides richtig, denn das eine ist ohne das andere nicht denkbar. Physik erlaubt manchmal verblüffend einfache Lösungen: Der Transformator überträgt Energie. Energie entspricht Stromfluss unter Spannung während einer Zeit. Und so wandelt also ein Transformator für eine bestimmte Zeit Energie mit den Merkmalen Primärspannung, Primärstrom um in Energie mit den nun anderen Merkmalen Sekundärspannung, Sekundärstrom. So wie ein Getriebe eben Drehzahl und Moment verändert. Das sollte man verstehen können. ABER: Zweifel bleiben, denn man sehe nur, wie sich die Leute um Drehmoment kabbeln und stolz sind, dass ihr Diesel mehr Moment bringt als des anderen Benziner, aber nicht beachten, dass die Drehzahl eine ganz andere ist. (womit nichts gegen den einen oder anderen Motortyp gesagt sei: Friede!) RaiNa 09:17, 23. Jan. 2008 (CET)

Zu RaiNa:"der Experimentator bestimmt durch das Experiment die Spannungszeitfläche". Ich dachte wir wollen hier die Physik von Trafos die am 50 Hz Netz laufen beschreiben. Die Ferrittrafos für Schaltregler sollten bitte ein eigenes Kapitel bekommen. Also macht es Sinn die Spannung als gegeben anzusehen, was für Praktiker, a la OMA eine Richtschnur ist. "dann sagt das nicht mehr und nicht weniger, als dass die Spannungszeitfläche nichts aussagt." Das ist nun schon wieder der vorweggenommene Beweis, nach dem Motto: Was nicht sein darf kann nicht sein. Genug der Beweise,--emeko, 11:40, 23.01.08 (CET)

Das könnte das Missverständnis sein. Es gibt keine Physik des Trafos bei 50 Hertz am Netz. Und: Das Verhalten einer Induktivität ist bekannt, da gibt es nichts zu beweisen und schon gar nichts vorwegzunehmen. RaiNa 12:20, 23. Jan. 2008 (CET)

Du versuchst wieder die verschiedenen Trafobauformen und deren unterschiedliches Verhalten mit "einer Induktivität " und mit "einer Formel" zu beschreiben. Sehr allgemein und nicht verbindlich. Da braucht man kein WP sondern kann in ein Physikbuch der Mittelsufe vom Gymnasium schauen, wenn man Rat sucht. Dann schaltet Ihr eben ganz nach Schulbuchart, den Trafo weiter im Scheitel der Spannung ein, lasst den Magnetfluss vom Laststrom aufbauen, erkennt keinen Unterschied in den Hysteresekurven der verschiedenen Bauformen an und macht ein Kreuz mit sieben Siegeln vor dem Trafo, wie Peter Franfurt. So langsam wird mir klar, weshalb sich Elmil nicht mehr an der Diskussion beteiligt. Das wars dann. Wenigstens ich habe aber was aus der Diskussion gelernt und werde das Wikibook-Projekt weiterführen über den Trafo.--emeko, 13:29, 23.01.08 (CET)

Danke! Die ganzen technischen Details zur Magnetisierung gehören auch meiner Ansicht nach eher in eine Abhandlung als in einen Lexikonartikel. Ich werde den Transformator-Artikel in dieser Hinsicht aufräumen. Ein Hinweis über die ebenfalls mögliche Betrachtung der Magnetisierung als Ergebnis der Spannungszeitflächen kommt hinein, daneben ein Link auf das Wikibook zum Thema. Da kannst du das Thema dann beliebig vertiefen und auch lehrbuchmäßig erklären. In diesem Fall ist das eindeutig der bessere Weg. -- Janka 14:05, 23. Jan. 2008 (CET)

Darf ich mal anmerken, dass die Auslagerung in ein Wikibook auch erst dann eine Lösung wäre, wenn sichergestellt ist, dass dort dann auch was Richtiges steht? --PeterFrankfurt 00:20, 24. Jan. 2008 (CET)

Das wird dann aber dort diskutiert. -- Janka 19:43, 24. Jan. 2008 (CET)

Wir sich emeko aus der Diskussion raushalten?

Darf man den Kommentar von emeko Ernst nehmen, dass er weg ist?

Dann könnte ich mir diese nervtötenden, chaotischen Diskussionen allzugern sparen.

Falls ja, hat irgend jemand was dagegen, wenn wir auf den Stand vor seinen Einbringungen revertieren, dabei halt versuchen, andere, sinnvolle Ergänzungen drin zu lassen? --PeterFrankfurt 00:47, 24. Jan. 2008 (CET)

Möchtest du es machen? Ich wollte es so revertieren, dass der Hinweis auf die Betrachtung über die Spannungszeitflächen (die ja als Betrachtung durchaus nicht falsch ist) und das Wikibook drinsteht. -- Janka 19:45, 24. Jan. 2008 (CET)

Ich würde gern vermeiden, dass jetzt der Eindruck einer freudigen Party entsteht, nachdem emeko die Artikelarbeit eingestellt hat. Allerdings glaube ich auch, dass wir eine Menge Nerven und unnötige Arbeit sparen wenn wir wie vorgeschlagen revertieren. Gruß, --norro 22:44, 24. Jan. 2008 (CET)

Also ich könnte mich irgendwann in den nächsten Tagen dranmachen. Die Spannungszeitflächen fliegen dann bei mir aber komplett raus, weil ich nicht den allerkleinsten Vorteil in dieser Darstellung entdecken kann: mathematisch aufwendiger (wer kann schon integrieren) und dazu noch sachlich nichtssagend. --PeterFrankfurt 02:37, 25. Jan. 2008 (CET)

ja, ich denke auch, es besteht kein Anlass zu Freude. In der Wikipedia muss man einiges wegstecken, aber im wahren Leben ist es ja auch nicht anders. Nicht jede Anstrengung wird anerkannt und bringt Erfolg. Was den Begriff der Spannungszeitfläche angeht, so ist er ja wirklich ein Integral und ist bestimmt auch in irgend welchen Lehrbüchern zu finden. Das ist aber dann ein eigener Begriff. Das Problem mit Lehre und Wissen ist, dass man etwas Neues immer auf etwas Bekanntes zurückführt, bis es sich dann in der Breite eingebürgert hat, dann wird es zum Bekannten. Die nächste Generation kennt nun in der Regel die Herkunft nicht mehr. Es macht Mühe, jemandem klarzumachen, wie wichtig es ist, etwas Bekanntes als Unbekannt zu denken und es sich herleiten zu können. Diese Technik muss man so erlernen um sie dann auf wirklich Unbekanntes anzuwenden. Eigentlich sollte Wissen aus Lehrsätzen bestehen, parallel zu diesen Sätzen existieren dann die "Ausprägungen" dieser Lehrsätze und, wiederum parallel, die Herkunft des Lehrsatzes. Aber dafür ist die Struktur der Wikipedia nicht gut geeignet. Sehen wir also, wie man den Transformator so macht, dass man den Artikel wirklich mit Nutzen liest. RaiNa 07:35, 25. Jan. 2008 (CET)

Mein letzes Wort! Warum ich aufgehört habe zu diskutieren: Gerade PeterFrankfurt hat die Diskussion für meine Verhältnisse von der Sachlichkeit weg hin zu Gefühlen und Meinungen gebracht. Er hat nie auf meine Fragen eine konkrete Antwort gegeben. Wenn er einen Irrtum seinerseits zugeben musste, kam höchstens ein: Na und was solls? Er hat den Spitzenleerlaufstrom in der Mitte der Hysteresekurve platziert, den Start der Magnetisierung beim Einschalten beharrlich als Neukurve von B=0 aus laufen lassen, auch beim Ringkerntrafo, meine bewährte Zeichnung, Spannung über Hysteresekurve über Strom, als falsch hingestellt und am Schluß gar behauptet ich würde nicht wissen warum das Trafoschaltrelais überhaupt funktioniert. Da bleibt mir einfach die Sprache weg. Auf so einem Niveau diskutiere ich nicht mehr weiter. Ich bitte euch anderen lasst den peterfranfurt nicht an die Revertierung des Artikels. Bei seiner geringen Sachkenntnis kommt da nichts gutes heraus. Ich bedaure es, mit euch anderen nicht weiterdiskutieren zu können.--emeko, 09:33, 25.01.08 (CET)

Dass ich nicht sachlich bleiben kann, wenn man mir auf die Nerven geht, ist wahrscheinlich wirklich eine Schwäche, sorry auch an die Zaungäste. Aber mir geht es um die Korrektheit. Und wenn man mir Vorteile einer neuen Darstellungsart vorführen (geschweige denn beweisen) kann, bin ich normalerweise auch gern dabei. Bloß hier sehe ich nichts. Die Spannungszeitflächenfunktion habe ich in die Messkurven eingezeichnet und finde sie total langweilig. Sie zeigen keinerlei interessante Details, vor allem jene nicht (irgendwelche Peaks am Hysteresenende oder so), die emeko daraus lesen wollte. Nichts. Deshalb habe ich nach anfänglichem Staunen irgendwann auf Abwehr umgeschaltet. Und dann halt diese genauso ehrabschneidenden Unterstellungen, wir wüssten hier nichts von Remanenz oder Hysteresen. Aber angeblich werde ja nur ich ausfallend. Nochmal: Wenn in jener Messkurve die Remanenz vorher zufällig positiv statt negativ gewesen wäre, dann würde die Spannungszeitflächenfunktion oben in den Wolken verlaufen und noch viel unrealistischer werden. Wenn emeko mir geringe Sachkenntnis beim Transformator unterstellt, hat er bis zu einem gewissen Grad sogar recht, aber seine mathematisch falschen Behauptungen kann ich halt sogar mit Schulwissen widerlegen. --PeterFrankfurt 23:24, 25. Jan. 2008 (CET)

Dazu ist alles schone lange gesagt worden von mir.--emeko, 16:15, 26.01.08 (CET)

Spannungszeitflächen

Fragen an emeko

Bitte darum, dass emeko (und nur er) hier und nicht woanders diese Fragen beantwortet:

sehr grobe Einzeichnung des Magnetflusses = Integral(Udt)

einschalten von oberer Rem. aus, von Schnittbandkerntrafo

das Bild zeigt den Fluss, der allerdings bei der Sättigung oben flacher läuft.--emeko,21:22, 22.01.08 (CET)

von Peter Franfurt ist hier der Fluss viel zu breit eingezeichnet. Besonders der erste Anstieg muß oben flach abgeschnitten sein und sollte früher ansteigen, wegen der Sättigung. Richtig ist es im Bild siehe unten, allerding nicht die Sättigung sondern das Vormagnetisieren. --emeko, 18:00, 22.01.08 (CET)

An seinem Bild ist nur anders, dass er mit seinem B irgendwo im Negativen anfängt (unberechtigterweise, wie ich finde), damit er später dann symmetrisch zur Nulllinie rauskommt. Sonst sehe ich null Differenz. --PeterFrankfurt 00:28, 23. Jan. 2008 (CET)

Im Bild v. TSR-Verfahren ist die Trafo Remanenz eben negativ vor dem Start des Einschaltverfahrens. Du kennst zwar die Remanenz, verleugnest sie aber beim Trafo. Du fängst immer bei Magnetfluss = Null an beim Einschalten, was nur bei Trafos mit Luftspalt der Fall ist. Beim Ringkerntrafo ist sie max. 1,5 tesla. Siehe die Hysteresekurven die ich alle gezeichnet habe.--emeko, 11:14, 23.01.08 (CET)

Ok, lass sie hier negativ sein. Das ist aber Zufall. Genauso könnte sie je nach letztem Abschaltzeitpunkt positiv sein. Was passiert dann mit der Messkurve? Sie wandert weit, weit nach oben, und bleibt vor allem dort. Keine Chance, dass sie so schön um die Nulllinie pendelt wie in der Realität gefordert. Es passt einfach nichts! --PeterFrankfurt 23:17, 25. Jan. 2008 (CET)

Einzeichnung der Spannungszeitflächenfunktion Integral(Udt)

die Spannungszeitfläche ist doch direkt die Fläche unter dem Sinus im Bild.--emeko,21:22, 22.01.08 (CET)

Was ist denn das Integral anderes als die Fläche??? --PeterFrankfurt 00:28, 23. Jan. 2008 (CET)

es stört mich sehr, daß du in meinen Bildern herummalst. Du hättest eine Kopie herstellen können und dann drin malen können.

Äh, wie meinen? Kuck Dir die Dateinamen an. Das sind sehr wohl Kopien und dann mit einem "-IntU" im Namen erweitert. Das ist legal, weil die Originale mit völlig freier Lizenz auf WP stehen. --PeterFrankfurt 00:28, 23. Jan. 2008 (CET)

Du hast recht Entschuldigung. .--emeko, 11:14, 23.01.08 (CET)

Trotzdem ist deine Flusskurve im Bild mit den Zipfeln beim TSR fast richtig, wie du im nächsten Bild siehst. Hier ein Bild von dem TSR-Einschaltverfahren, mit Spannungszeitflächen, Flussdichte, Feldstärke und Strom. Es zeigt wie der Fluss, der von den Spannungszeitflächen transportiert wird, zur Spannung 90 Grad nacheilt, wenn der Trafo voll eingeschaltet ist, also im eingeschwungenen Zustand. Beim Vormagnetisieren ist zu sehen wie der Fluß nach jeder kleinen unipolaren Spannungszeitfläche etwas höher gebaggert wird, dort in der Pause liegen bleibt und dann aber ab der Remanenz in der Pause immer wieder auf den Remanenzwert zurückfällt, vor dem Volleinschalten. SOOO funktioniert das TSR Verfahren, was ich hier lediglich als Beweis für die Wirkung der Spannungszeitflächen bringe. Ich will euch wirklich nicht als Kunden werben.

Spannungszeitflächen, Flussdichte, Feldstärke, Strom des TSR Verfahrens beim sanft einschalten

. --emeko, 16:30, 22.01.08 (CET)

Das ist wie gesagt, dasselbe, was auch meine Zeichnung sagt. Allerdings wirft es die unten aufgeführten Probleme auf. --00:28, 23. Jan. 2008 (CET)

nicht ganz dasselbe. Bei dir steigt die Flusskurve noch in der Pause, was sie aber nicht tut, denn wer sollte sie dort antreiben?.--emeko, 11:14, 23.01.08 (CET)

Zu diesen Spannungszeitflächen mache ich mir gerade so meine Gedanken. Folgendes ist mir aufgefallen: Wenn die Spannungszeitflächen den Fluss ausmachen, und die Spannung von außen durch die Steckdose aufgeprägt ist, dann wäre doch der Fluss in jeder Lebenslage identisch. Egal, was man hinten dranhängt. Das glaube ich einfach nicht.-PeterFrankfurt

das ist aber so, ich kann z.B. auch viele Trafos mit einem TSRL sauber vormagnetisieren, mit der gleichen Zipfelbreite und Anzahl, ich kann auch in der Pause Trafos dazu oder abhängen, es funktioniert danach genauso. Man muß es probiert haben, damit man es glaubt. Mir würde es wahrscheinlich genauso gehen, ich hätte auch Zweifel bevor ich es nicht mit eigenen Augen ausprobiert hätte. Du kannst auch einen PP Vortrag von meiner Homepage darüber runterladen.--emeko, 16:20, 22.01.08 (CET)

Nein. Der Fluss ist bei Last anders als bei Leerlauf, das sagst Du selbst wiederholt, der Spannungsverlauf ist aber in beiden Fällen identisch. q.e.d. --PeterFrankfurt 00:28, 23. Jan. 2008 (CET)

Das habe ich nie gesagt. Der Fluss wir lediglich minimal durch den Sekundärstrom vermindert. Die Sekundärspannung bricht ja auch bei Belastung nur wenig ein.--emeko, 11:14, 23.01.08 (CET).

Wie geht diese Darstellung mit dem Fakt um, dass je nach Belastung auf Sekundärseite völlig verschiedene Ströme fließen?

Die Magnetisierung sieht den Laststrom nicht. Das hat alles Elmil schon lang und breit erklärt, man muß es nur lesen. Deshalb ist doch die These mit den Spannungszeitflächen viel souveräner, weil die Lastströme unbeachtet bleiben können. Wenn du mit den Strömen argumentierst, hast du die immer am Bein und musst zuerst den Leerlaufstrom rausfieseln, weil nur der zum Fluss gehört, was aber gar nicht geht.--emeko, 16:20, 22.01.08 (CET)

Man kann doch die Last nicht vernachlässigen. Das wäre unverzeihlich. --PeterFrankfurt 00:28, 23. Jan. 2008 (CET)

Siehe oben und alles bisher von mir und Elmil gesagte..--emeko, 11:14, 23.01.08 (CET)

Wie geht diese Darstellung mit dem Fakt um, dass bei nichtohmscher Belastung auf Sekundärseite nicht nur völlig verschiedene Ströme, sondern auch andere Zeitverläufe dieser Ströme fließen?

genaus wie oben beschrieben. Auch kapazitive Lasten verändern das EInschalten mit dem TSR-Verfahren nicht. Das kannst du auf meiner home page alles runterladen.--emeko, 16:20, 22.01.08 (CET)

Erstens rede ich nicht vom Einschalten, zweitens ändert das was am Stromfluss und damit unweigerlich am Magnetfluss. Bedenke: Die Hysterese, die Du auch selbst ständig zitierst, trägt B über I (bzw. H, ist aber direkt proportional) auf. I! Nicht U oder sonstwas. Und wenn I durch komplexe Impedanzen verbogen wird, dann geht das direkt in den Fluss ein. --PeterFrankfurt 00:28, 23. Jan. 2008 (CET)

Nein, nochmal der Magnetfluss sieht die Last nur unwesentlich bis nicht..--emeko, 11:14, 23.01.08 (CET)

(Neu)Zu den beiden neuen Bildern: In beiden Bildern habe ich die Spannungszeitflächenfunktion, also Integral(Udt) mit eingezeichnet. In beiden Fällen fängt man echt bei 0 an, also ist auch keine weitere additive Konstante vorhanden.

Wenn man immer wieder die gleichen Fehler macht und die Remanenz verleugnet, dreht man sich im Kreis..--emeko, 11:14, 23.01.08 (CET)

Toll wie du die Remanenz wieder übergangen hast. Schon mal was von der Remanenz gehört?????

Was soll diese bescheuerte Unterstellung. Natürlich argumentiere ich selber mit der Remanenz. Wenn ich mich richtig erinnere, kenne ich die schon aus der Schule, wo ich dankenswerterweise einen ziemlich guten Unterricht hatte. --PeterFrankfurt 00:28, 23. Jan. 2008 (CET)

Da sage ich lieber nichts dazu..--emeko, 11:14, 23.01.08 (CET)

Der Einschaltstrom im oberen Bild ist doch wegen der Remanenz so hoch. Das sagen aber auch alle anderen Fachleute. Z.B. RaiNA. Siehe auch das Bild oben, (Spannungszeitflächen, Flussdichte, Feldstärke, Strom), wo man die Wirkung der Remanenz gut sieht, weil der Fluß nach dem hochbaggern dort auf der pos. Max. Remanenz liegen bleibt vor dem Volleinschalten. (Wenn du einen Trafo zum Ende der pos. Spannungs-Halbwelle ausschaltest, dann bleibt die Magnetis. auf der oberen pos. Remanenz liegen und zwar ewig.)--emeko, 16:20, 22.01.08 (CET)

Danach habe ich doch gar nicht gefragt? Gibt es dabei überhaupt eine Uneinigkeit? Immer diese Unterstellungen. --PeterFrankfurt 00:28, 23. Jan. 2008 (CET)

Wieder so eine 180 Grad Kehrwendung. Ich komme mir vor wie bei "Achtung Kamera". Ich wußte nicht, daß es das bei WP auch schon gibt..--emeko, 11:14, 23.01.08 (CET)

In beiden Fällen fällt auf, dass die Kurve asymmetrisch zur Nulllinie verläuft und auch so bleibt. Das ist für den eingeschwungenen Betrieb vollkommen unrealistisch. -PeterFranfurt

Welche Fälle genau und zu welchem Zeitpunkt? Ich nehme an, du meinst die Spannung beim Vormagnetisieren oder nach dem EInschaltstrom? Beim Vormagnetisieren ist der Betriebszustand ja auch nicht eingeschwungen. Eingeschwungen ist sie nur beim Dauerlauf.--emeko, 16:20, 22.01.08 (CET)

Die beiden Fälle meinen die beiden Bilder, was sonst? In beiden Bildern fängt es mit den Einschaltvorgängen an (das war Deine Wahl, nicht meine) und läuft bis in den eingeschwungenen Betrieb. Und wenn das Integral dabei deutlich auf einer Seite der Nulllinie bleibt, ist es unrealistisch. Und so genau kann man die Zeichnung lesen, dass das von mir korrekt gezeichnet wurde. --PeterFrankfurt 00:28, 23. Jan. 2008 (CET)

Weiter hat die (Strom?) Kurve im eingeschwungenen Betrieb eine reine Sinusform, was ebenfalls unrealistisch ist, da sie ja angeblich den Magnetfluss darstellt und dieser nach der Hysterese ganz anders verlaufen muss.

Der Strom hat nicht die Form des Magnetflusses sondern die Spannung. Der Strom ist durch die Hyst. Kurve verbogen. Ich denke du meinst den Strom im Bild vom TSR-Verfahren. Da ist doch der Trafo belastet und das ist doch deshalb der Ohmsche Wirkstrom, der ganz in Phase zur Spannung liegt. Der kleine Blindstrom versteckt sich doch hinter dem Laststrom. --emeko, 16:20, 22.01.08 (CET)

Lies ein x-beliebiges Lehrbuch. Die Hysterese trägt B über H (oder I, sind immer direkt proportional) auf, nicht über der Spannung. Da liegst Du komplett falsch. --PeterFrankfurt 00:28, 23. Jan. 2008 (CET)

Aber die Spannung ist mit dem Magnetfluss 1:1 verknüpft..--emeko, 11:14, 23.01.08 (CET)

Aus meiner Sicht sind diese Bilder der Todesstoß für den Spannungszeitflächenansatz. Wir sind in den Naturwissenschaften: Ein einziges Gegenbeispiel genügt, um eine Theorie zu widerlegen. --PeterFrankfurt 15:43, 22. Jan. 2008 (CET)

Wieviel Todesstöße noch?? Im Jahr 2007 haben wir über 7000 solcher Todesstoß Artikel verkauft. Die Kunden sind doch nicht blöd. Frag doch einfach mal die Fachleute bei meinen Kunden, z.B. Siemens München. Stoß zu die Spannungszeitflächen werden es überleben.--emeko, 18:20, 22.01.08 (CET)

Ihr könnt ja gern verkaufen so viel Ihr wollt, solange es funktioniert. Zu Eurem Glück werden nur wenige Kunden merken, dass Ihr womöglich nicht so genau wisst, warum es funktioniert. --PeterFrankfurt 00:28, 23. Jan. 2008 (CET)

Wie es funktionier habe ich oben, heute am 23.01.08 ganz genau erklärt..--emeko, 11:14, 23.01.08 (CET)

Und wie gesagt, wenn emeko auf diese gezeichnete Grafik verweist: Die ist offensichtlich falsch. Korrekt und völlig davon abweichend sehen seine Messungen aus, die kann man gerne als Diskussionsgrundlage heranziehen. Fragen über Fragen. --PeterFrankfurt 23:41, 20. Jan. 2008 (CET)

Die Messungen sind doch Grundlage der Zeichnung, habe ich aber alles schon erklärt weshalb, die Stromspitzen sind die Passmarken. Du widerholst dich und gehst auf meine Antworten gar nicht ein.--emeko, 18:20, 22.01.08 (CET)

Dann hast Du aber Deine eigene Messung nicht richtig gelesen. --PeterFrankfurt 00:28, 23. Jan. 2008 (CET)

Nein, die Zeichnung ist über die Referenzmarken der Stromspitzen in der leichten Sättigung am Ende der Hysteresekurve konstruiert und genau wie in Wirklichkeit. Ich müsste mir einen Vierkanal-Oscilloskop besorgen, um das so zu messen. In 4 Wochen kann ich das machen. Aber ich frage mich wirklich weshalb ich mir mit Euch solche Mühe mache. Ihr wollt es gar nicht verstehen.--emeko, 10:30, 22.01.08 (CET)

Für mich sieht es definitiv anders aus. --PeterFrankfurt 15:43, 22. Jan. 2008 (CET)

Zu diesen Fragen hätte ich doch gern Antworten von emeko. Du fragst mir auch Löcher in den Bauch, dann darf ich auch mal fragen. Aber bitte einzeln antworten. --PeterFrankfurt 23:38, 21. Jan. 2008 (CET)

Dann zeichne doch mal den Zusammenhang wie du ihn siehst. Ansonsten Siehe oben.--emeko, 10:30, 22.01.08 (CET)

Ganz einfach. Ich würde die Spannung links liegen lassen, weil die völlig uninteressant für irgendwelche Details ist, indem sie ja von außen aufgeprägt ist und dadurch rein gar nichts von den inneren Vorgängen im System wiedergigt. Stattdessen würde ich wie die üblichen Lehrbücher vom Strom ausgehen. Da fehlt mir im Augenblick aber leider die Phantasie, wie das hochtheoretisch jetzt aussehen müsste. In der Praxis habe ich jedenfalls schon so kranke Oszillogramme gesehen mit Spitzen hier und Störungen dort, dass ich da mit jeder Theorie gegen die Wand gefahren wäre. --PeterFrankfurt 00:28, 23. Jan. 2008 (CET)

Lies doch auch mal meine Antworten zu den andern Fragestellern und Diskussionspartnern, dann muß ich nicht alles doppelt antworten.--emeko, 10:13, 22.01.08 (CET)

Bitte lese unbedingt die ausführlichen Erklärungen zu den Spannungszeitflächen von Elmil seit Anfang Dezember 07 durch.

Nein. Du hast das ja offensichtlich lange durchdiskutiert. Dann solltest Du in der Lage sein, obige Fragen in je maximal zwei Sätzen zu beantworten. Wenn Du wieder einen Schwall von >10 KB je Frage antwortest, zeigt mir das nur, dass Du keine wirklich klaren Gedanken dazu formulieren kannst. --PeterFrankfurt 15:43, 22. Jan. 2008 (CET)

Noch ein wichtiges Argument ist: Die Dimension des Magnetflusses ist [Vs] und das ist die Fläche unter der Spannung. Die Dimension der Feldstärke ist Ampere, [A]--emeko, 18:00, 22.01.08 (CET)

Die Dimension der Magnetische_Feldstärke ist A/m. Respektive, wenn man da nachsieht: es ist die Einheit, die Dimension ist Stromstärke durch Länge. Und beim Fluss ist die Einheit Weber, die Dimension Masse * Länge² / (Stromstärke * Zeit²). FellPfleger 17:29, 26. Jan. 2008 (CET)

Niemand bestreitet, dass man die Induktionsformel auch integral schreiben kann. Bloß kommt man dann sofort wieder in die Diskussion, die wir schon hatten, ob das die Klemmenspannung oder die hinter dem ohmschen Innenwiderstand oder eine interne Gegenspannung oder sonstwas ist. Da sind wir meiner Erinnerung nach zu keiner richtig befriedigenden Lösung gekommen, von keiner Seite. Ein Grund mehr, warum ich die Spannung lieber links liegen lassen würde. --PeterFrankfurt 00:28, 23. Jan. 2008 (CET)

Was Elmil schreibt ist eine sehr gute Argumentaion. Nur ich hatte lange gebraucht die innere induzierte Spannung anzuerkennen. Nach meinem neuen Messaufbau habe ich es aber voll akzeptiert was ELMIL sagt. Im Bild vom Messaufbau steht auch meine Begründung dafür..--emeko, 11:30, 23.01.08 (CET)

Wo bleibt die Diskussionskultur?

Da habt ihr euch ziemlich ineinander verhakt. Habe zwar nur diagonal gelesen, hat mir aber stellenweise schon den Magen umgedreht.

Da ist einmal Emeko allein auf weiter Flur, der in der Sache wohl richtig liegt, allein, er kann es nicht vermitteln. Alles viel zu langatmig, manchmal auch mit unsauberen Erklärungen, die zwar nichts an der Stimmigkeit der großen Linie ändern, aber das Verständnis nicht gerade fördern. Wenn sich dann noch alles nur noch um seine Einschaltmimik dreht, als ob das der ganze Trafo wäre, dann wird´s einfach zu viel. Deswegen ist es vielleicht der Sache im Augenblick ganz dienlich, wenn er sich etwas zurück genommen hat.

Ergänzt wird dieses Drama durch seine Freunde, die ihr Unwissen hinter einer großen Klappe zu verbergen versuchen. Da hat sich so viel Quatsch angesammelt, daß es schwer ist irgend wo anzufangen. Deshalb nur einige Beispiele.

Ein leerlaufender Trafo (mit Eisenkern) verhält sich selbstverständlich wie ein nichtlinearer Widerstand. Schließlich verändert Eisen je nach Sorte sein µ auch innerhalb der Hystereseschleife typisch um den Faktor 10 auch innerhalb der Schleife, bei Einbeziehung der Sättigung sogar um mehrere Zehnerpotenzen.

Streufluß hat nichts, aber auch gar nichts mit den Vorgängen im Kern zu tun. Anders lautendes ist eine weitverbreitete, aber äußerst laienhafte Vorstellung.

Magnetfluß im Kern und Spannungszeitfläche an der Wicklung einer Spule (um diesen Kern) gehören unmittelbar zusammen. Man sollte sich anstrengen, es zu verstehen, nicht, es nicht zu verstehen. Es ist natürlich richtig und wichtig, daß nur die um die ohmschen Spannungsabfälle bereinigte Spannung zu dieser Fläche beiträgt. Aber gerade der leerlaufende Trafo ist ein Paradebeispiel dafür, daß man wegen der prozentual äußerst geringen Spannungsabfälle, die der Magnetisierungsstrom verursacht, ohne großen Fehler zu machen, unnmittelbar von der Klemmenspannung ausgehen darf.

Die viel gequälten und geschundenen Einschaltvorgänge lassen sich astrein und schlüssig nur über die Einwirkung von Spannungszeitflächen auf die Magnetisierungsvorgänge erklären und verstehen, in letzter Konsequenz allerdings auch nur unter Einbeziehung von Spannungsabfällen, die vom Magnetisierungsstrom verursacht werden. Falls Interesse besteht, ließe sich das in einem separaten Beitrag näher erläutern. Womit allerdings nicht gesagt sein soll, daß das im Trafo-Artikel eine große Rolle spielen sollte.

Es zeugt nicht gerade von großer Kompetenz, immer dann wenn´s schwierig wird, "dynamische Effekte" oder "Dreckeffekte" zu Hilfe zu rufen, damit zu vernebeln oder "gelangweilt" den richtigen Zusammenhängen aus dem Weg zu gehen. Wikipedia sollte nicht zum Laienspieltheater verkommen und die Diskusiionsbeiträge sollten sachlich bleiben, auch wenn die Partner manchmal schwierig sind.--Elmil 23:37, 27. Jan. 2008 (CET)

Kontra. Die Spannungszeitflächenfunktion haben wir jetzt eingezeichnet in den Diagrammen vor uns liegen, einmal von mir und einmal von einer Quelle, der emeko vertraut. Sie zeigen, wie der Fluss bei seiner Einschaltmimik durch die mehrfachen Schaltvorgänge stufenweise ansteigt, nicht mehr. Aber zur eigentlichen Trafofunktion sehe ich in diesen total langweiligen Sinussen (wenn man den Fall ohne Thyristoren nimmt) nicht die kleinste Information. --PeterFrankfurt 00:57, 28. Jan. 2008 (CET)

Ich muss Elmil bescheinigen, dass, wenn ich es richtig verstehe, er in praktisch allem Recht hat. Also bleibt nur die Frage: was versteht man richtig. Wir sind uns einig: eine Spannungszeitfläche ist nichts anderes als ein Zeitintegral, wenn man die Zeitachse als X und den Spannungswert als Y nimmt. Und man malt das Ganze in definiertem Maßstab auf Papier und zählt die Kästchen aus. So könnte man sich auch einigen auf Papier 80g/m² und die Masse bestimmen. Also Spannungszeitmasse. Nur'n Witz. Tatsache ist: wenn man integriert, hat man eine Variable frei, so wie man beim Differenzieren die Konstanten verliert. Und die Frage ist, was ist der physikalische Hintergrund dieser Variable. Weitere Tatsache: wenn man sich in der Bestimmung der Nulllinie minimal vertut, dann integriert sich dieser kleine Wert über die Zeit auf zu riesigen Werten, während die Sinusspannung immer wieder zwischendrin Null ergibt. Man muss also genau aufpassen, was man sagt und meint. Im idealen Fall ist die Spannungszeitfläche nichts als die Flussänderung. Nur: im idealen Fall! Das bedeutet: man geht von Fluss 0 aus bei Zeit 0. Und dann hat man kein Problem: man schaltet zum Spannungsmaximum ein, der Fluss steigt, solange die Spannung positiv ist, das sind 90°, bis auf einen Wert Z, fällt dann ab auf 0 bis 180°, steigt auf -Z bei 270° und wird wieder 0 bei 360°. Würde man beim Nulldurchgang einschalten, stiege der Fluss bis 180° an auf 2, fiele dann auf 0 zurück bei 360° und wäre: oh Wunder! immer positiv. Da nun aber Transformatoren so ausgelegt sind, dass sie die Magnetisierungskennlinie symmetrisch benutzen, würde ein Betrieb mit initialem Nulldurchgang zwangsläufig in Bereiche führen, in denen Sättigung stattfindet. Ohne ohmsche und sonstige Verluste wäre das ja nicht schlimm, denn die Energie einer Spule kommt ja wieder zurück, egal ob die Induktivität groß oder klein oder definiert veränderlich ist. Was also passiert: Wir schalten bei 0 ein, nach 90° ist die Magnetisierung schon 1, also Nennfluss(dichte), dann sinkt die Induktivität ab, der Strom steigt schneller an, die ohmschen Verluste werden relevant. Der Fluss nimmt nicht mehr signifikant zu bis 180°. Dann kommt die negative Phase der Spannung, der Fluss geht nun zurück, die ohmschen Verluste nehmen ab, und wir magnetisieren stärker ab, als wir vorher aufmagnetisiert haben, das bedeutet, wir kommen zu negativen Flüssen, der Trafo kommt in seinen "normalen" Betriebszustand.

Nun noch zur Frage der Remanenz und der katastrophalen Effekte beim Ringkern: Der Ringkern hat von allen Transformatoren die größten Eisenquerschnitt und die kleinste Eisenweglänge. Also ist der magnetische Widerstand des Kreises minimal. Da aber der Fluss, wie im ohmschen Gesetz, proportional zur Spannung (Durchflutung) ist und umgekehrt zum Widerstand (Reluktanz), kann schon eine minimale Durchflutung zu sehr hohen Flüssen führen. Und diese minimale Durchflutung entsteht aus, respektive ist identisch, der Restmagnetisierung, oder Remanenz. Wer will, kann ganz einfach ein Experiment machen: Viele Stabmagnete hintereinander gefügt, ergeben eine langen Stab, der aber zunehmend instabil wird. Dann kracht er zusammen und es gibt ein chaotisches Geklump von Magneten, die sich alle gegenseitig irgendwie anziehen. Führt man ihn aber vorsichtig zu einem Kreis zusammen, ist das eine recht stabile Anordnung, die deutlich weniger Energie enthält als der Stab, aber einen wesentlich größeren Fluss erzeugt, denn es gibt ja keinen Luftspalt. Ok, ich hoffe, das war zu verstehen und ist nachzuvollziehen.

Was den Streufluss angeht: da stimme ich völlig zu. Streufluss ist ein Name für einen Effekt, den man ganz einfach erklären könnte, denn es ist einfach so, dass Ferromagnete keine idealen Leiter sind und Vakuum kein idealer Isolator. Und der Streufluss ist dann die Nebelkerze, hinter der alles verborgen wird, was man nicht so elementar versteht. Unter anderem auch die Funktion eines Transformators, der vom Idealen abweicht. FellPfleger 08:03, 28. Jan. 2008 (CET)

Dankedankedanke, dass jetzt jemand anders auch nochmal klarstellt, dass die ganze Einschaltproblematik damit zusammenhängt, dass der Eisentrafo zwei sehr unterschiedliche Bereiche des B/H-Zusammenhangs besitzt. Ich hatte ziemlich am Anfang eingeworfen, dass dies für den Lufttrafo nicht gilt, man also alles speziell für den Eisentrafo formulieren muss.

Ich weiß nicht, ob es hilft, aber ich hatte auch die geringere Gegenspannung im Sättigungsfall durch das kleinere L als Erklärungsversuch herangezogen. Vielleicht kriegt man so eine geschlossene Form hin. -- Janka 16:27, 28. Jan. 2008 (CET)

Welche Polarität hat die innere Spannung?

Da ist mir was aufgefallen: Wenn die innere Spannung gleich groß und gleich gepolt währe wie die Spannung die an der Parallelwicklung messbar ist, siehe oben, zum Beispiel an einer gleich großen Sekundärwicklung, dann müsste diese Spannung der angelegten Spannung an der Primärwicklung, dann um 180 Grad entgegen stehen. Das ist aber nicht der Fall, denn die Primär und Sekundär Spannungen sind gleichphasig bei gleichem Wicklungssinn und wenn vom gleichen Fluß durchsetzt. Das kann man nachmessen. Da die innere Spannung also gleich gepolt ist wie die angelegte Spannung kann sie Ihr nicht entgegenstehen und würde sich dazu addieren, was ja auch nicht der Fall sein kann. Also ist die innere Spannung für mich nur ein Konstrukt das gleich null ist, das ich gerne vermeiden möchte, wenn es auch ohne sie geht. SIe ist für mich ein unnötiger Platzhalter, der seit "100 Jahren" in den Büchern steht.

Ich habe weiter oben schon am Beipiel der Gleichspannungsspule erklärt: Wenn die R * I Spannung gleich der äußeren Spannung ist, dann ändert sich die in der Spule wirkende Spannung nicht mehr, sie ist dann gleich null und es wird auch bei langer Zeit keine höhere Magnetisierung mehr erzeugt. Dazu brauche ich keine innere Spannung um das zu definieren. Ich sage: Die Differenz zwischen der äußeren Spannung und der R * I Spannung mal der Zeit treibt die Magnetisierung. (Das ist eigentlich die innere oder besser die "wirkende Spannung" die aber nicht der angelegten Spannung entgegensteht wie Elmil und die Lehrbücher es behaupten.) Ist die Differenz gleich Null, spielt die Zeit keine Rolle mehr. Das wird auch PeterFranfurt versöhnen.--emeko 18:14, 8.Dez. 2007 (CET)

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Versuch es zu verstehen und ein Vergleich zwischen der Stromabhängigkeit über die Hysteresenkurve und der Strombegrenzenden Wirkung der Selbstinduktion.

Ich will das mit der Selbstinduktion verstehen, nicht nur auswendig lernen. Die Lenzsche Regel sagt: Ändert sich der magnetische Fluß der eine Spule durchsetzt, so wird in der Spule eine Spannung induziert, die so gepolt ist, daß der von Ihr getriebene Strom der Ursache des Induktionsvorganges entgegenwirken kann. Das erscheint mir fast als unverständlich. Das erzeugt, elektrisch gesprochen, wohl die Hochohmigkeit der Spule solange der Kern nicht gesättigt ist, beim Aufmagnetisieren. Ich finde die Erkärung über die Hysteresekurve mit der Stromprojektion schöner und verständlicher. Die Lenzsche Regel meint wohl die Entstehung von Ui, die aber nicht messbar ist sondern nur in der Spule wirkt und sich zu der treibenden Spannung gegenpolig addiert, diese scheinbar zu Null macht, damit ja kein großer Strom fließen kann der sonst nur durch den Widerstand der Primärwicklung begrenzt würde. (Das ist meine Art der Erklärung des induktiven Widerstandes.) Diese Betrachtungsweise scheint mir losgelöst vom Geschehen im Kern, was wie gesagt meiner Meinung nach besser durch die Stromprojektion unter der Hysteresekurve beschrieben wird. Deine Erklärungen, Elmil, waren dazu nicht hilfreich für mich indem Du behauptet hast, die minus Ui alleine treibt die Magnetisierung. Das hat meinen Protest ausgelöst, weil Ui ja erst durch die Magnetisierungsänderung entsteht, also eine Folge der Auf-Magnetisierung ist. Im Detail betrachtet ist es wohl eher so, daß wenn man die Aufmagnetisierung in Schritte zerlegt, dann Schritt für Schritt, zuerst die Spannungszeitfläche durch die Treibende Spannung und die Zeiteinwirkung etwas wächst, dann dadurch die Uind entsteht, die hervorgerufen wird durch die Flußaenderung, und daß die Uind mal dt damit diesen Zuwachs der Utreib mal dt wieder kompensiert, und soweiter, solange der Fluß sich ändern kann. Ist der Fluß nicht mehr weiter zu erhöhen, wegen der Sättigung am Ende der Hysteresekurve, wird keine Uind mehr erzeugt, steht die "Innere" Spannung U treib nun voll zur Verfügung und es wird der Strom nur noch durch R der Spule begrenzt. So kann ich mir das selber erklären. Seid Ihr einverstanden damit? Dann werd ich das so in mein Buch schreiben.--emeko 19:08, 11.Dez. 2007 (CET). Erweitert durch:--emeko 18:22, 12.Dez. 2007 (CET)

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Kontra und Langweiliges

Beim Skat gibt´s auch Kontra und manchmal geht auch der in die Hose. Aber ich will niemanden langweilen.

FellPfleger hat schon vieles ganz richtig erkannt.

Die Spannungszeitfläche ist das Spannungs/Zeit-Integral, aber bei unseren Betrachtungen sprechen wir immer vom bestimmten Integral, d. h. vom Wert der Fläche zwischen 2 Grenzen. Da gibts keine "Variabele" mehr, die in Wirklichkeit eine zunächst unbestimmte Konstante ist. Diese wird durch Einsetzen der Grenzen, d. h. durch Festlegen der sog. Anfangsbedingungen bekanntlich eliminiert. Das bestimmte Integral hat immer einen festen Wert, in unserem Fall den einer Fläche unter Spannungskurve, identisch mit einem Magnetfluß.

Bei welchem Fluß man anfängt, steht einem frei, der kann 0 sein, das kann auch der Remanenzfluß sein. Der Fluß wird ja nicht integriert, da wird ja nur der Startpunkt festgelegt. Integriert wird die Spannung und wenn diese eine reine Wechselspannung ist, käme der Fluß nach einer Periode immer wieder am Startpunkt an. Startet man also bei Fluß=0 und mit Beginn einer Halbwelle, so würde der Fluß nach einer Halbwelle bis zum doppelten des "normalen" Wertes ansteigen, wie das im vorigen Beitrag ganz richtig abgeleitet wurde und er käme dann nach einer Periode beim Fluß 0 an. Der Mag. Strom wäre dann ein pulsierender Gleichstrom. Dies gilt übrigens grundsätzlich, auch beim reinen Lufttrafo, es ist falsch, da einen Unterschied zu machen zwischen Eisenkern und Luftspalttrafo. Es ist eher umgekehrt, beim Eisenkern steigt der Fluß wg. Sättigung u.U. gar nicht auf den doppelten Wert, bei Luft immer. Dazu später noch mehr. Hat die treibende Spannung dagegen eine Gleichspannungskomponente (gleichbedeutend mit 2 unterschiedlichen Halbwellen), so würde sich der Fluß von Periode zu Periode immer weiter in Richtung der größeren Halbwelle verschieben (hochintegrieren). Auch hier würde sich als Mag.strom allmählich ein Gleichstrom einstellen.

Ich habe "käme" und "würde" gesagt, denn ganz so ist es eben nicht, weil hier etwas ganz Entscheidendes zum Tragen kommt. Das ist der Spannungsabfall verursacht durch den Magnetisierungsstrom, ohne den ein Trafo u. U. gar nicht richtig funktioniert. (Nicht der Spannungsabfall ist die Katastrophe, sondern ohne diesen wär es eine!). Eine Verfeinerung der Spannungszeitflächenbetrachtung ergibt nämlich, daß immer in der Halbwelle, die mit dem größeren Strom behaftet ist, zum Magnetisieren die kleinere Spannungszeitfläche zur Verfügung steht, weil wirksam ist immer nur Unetz-I*Ri. Durch diesen Effekt symmetriert sich der Magnetisierungsvorgang selbsttätig, d. h. der Schleifennullpunkt verschiebt sich solange von Periode zu Periode, bis Unetz-I*Ri für beide Halbwellen gleich ist.

Sind die beiden Netzhalbwellen nicht gleich (der andere Fall), verläuft die Magnetisierung im stationären Zustand nicht symmetrisch zum Schleifenmittelpunkt, sonder bekommt einen Offset. Die unterschiedliche Mag.-Ströme und die damit verbundenen untersch. Spannungsabfälle gleichen dann die Netzunsymmetrie aus.

Im eingeschwungenen Zustand gilt: sowohl auf- als auch abmagnetisierende Sp. Zeitflächen müssen immer exakt gleich sein, weil unterschiedliche Flußhübe nicht zulässig sind.

Diese symmetrierende Wirkung des Magnetisierungsstromes durch seinen Spannungsabfall greift natürlich auch, wenn, wie z. B. beim Einschalten der Fluß in den Sättigungsast fährt, weil dort die Ströme dann doch eskalierend größer werden. Wichtig ist aber, daß nicht die Sättigung an sich den Flußanstieg begrenzen kann, sondern dieser immer nur über das dadurch verursachte I*Ri begrenzt wird. Der Fluß steigt trotz vieler anderslautender Erklärungsversuche grundsätzlich solange an, bis Unetz-I*Ri=0 ist. Mit anderen Worten: Jedwede Spannung, die nicht als I*R abfällt, muß sich in einem Flußanstieg wiederfinden. Dies ist ein Grundsatz, an dem nicht gerüttelt werden kann. Jeder Versuch ist zwecklos...und langweilig.

Beim reinen Lufttrafo läßt sich der Vorgang auch über eine Differenzialgleichung analytisch lösen, weil da die Induktivität L konstant ist. Da kommt dann raus, daß der Gleichstromanteil mit der Zeitkomnstante T=L/R abklingt. Beim Eisentrafo geht das nicht, weil L in weitem Bereich variabel ist. Da wäre eine mathematische Behandlung nur iterativ (von Halbwelle zu Halbwelle)unter Zugrundelegung der Hysteresekennlinie und unter Verwendung der Spannungszeitflächenbetrachtung möglich.

Nach diesem Erklärungs-u. Verständnisprinzip kann man nun die verschiedenen Varianten möglicher Einschaltvorgänge durchdeklinieren. Das notwendige Handwerkzeug liefert der fundamentale Zusammenhang von Spannungszeitflächen und Magnetfluß. Wer das alles so erklären kann, ohne diese Gesetzmäßigkeiten, der soll es mir zeigen. Ich wäre gespannt.

Übrigens eine spannende Frage in diesem Zusammenhang ist auch die: Was passiert, wenn der Trafo mit einem Einweggleichrichter belastet wird. Da muß der Trafo Gleichstrom übertragen. Kann der das?

Was da noch über Remanenz steht, kann ich nicht nachvollziehen. Die Durchflutung im Remanenzpunkt ist 0. Für mich hat Remanenz etwas mit der Koerzitivkraft Hc zutun. Da muß einfach zur Flußveränderung eine Schwelle überwunden werden. Ist dies nicht gegeben, bleibt der Fluß eben im Remanenzpunkt hängen.

Zum Streufluß will ich noch ergänzen: Auch ein Trafo mit einem Kern mit µ=unendlich hat Steufluß. Dieser hat nichts mit dem Kern zu tun, sondern nur mit der Anordnung der Spulen. Streufluß findet in den und zwischen den Wicklungen statt. Es gibt nur eine Spulenanordnung, die ,wie ich glaube, völlig streufrei sein müßte. Eine Wicklung aus einem Koaxkabel, dessen Schirm die eine Wicklung bildet und dessen Seele die andere. Geht natürlich nur bei einem 1:1 Trafo.

Lieber FellPfleger, Du bist mit der Nase schon ganz nah dran. Deine Bemerkung zur Dimension des Flusses (schon eine Zeit her) habe ich überprüft. Ich habe nämlich bei mir zu Hause an der Steckdose die Spannung gemessen und es waren tatsächlich 230 Kgm²/As³. MfG --Elmil 21:28, 28. Jan. 2008 (CET)

Wo bitte Fellpfleger kann ich so ein Messgerät mit dieser Eichung kaufen?--emeko, 09:42, 29.Jan. 2008 (CET)

An den Ausführungen oben habe ich praktisch nichts auszusetzen. Nur unterstützen sie aus meiner Sicht genau das Argument, dass die Spannungszeitflächenfunktion keinerlei hilfreiche Informationen liefert. Messen können wir doch immer nur die außen anliegende Klemmenspannung, und die ist nun mal gleich der ansteuernden 230-V-Spannung aus der Steckdose. Dass man davon einfach den mit dem Ohmmeter gemessenen Innenwiderstand und den Spannunsgabfall daran abziehen muss, wie es emeko machen wollte, ist, fürchte ich, zu einfach. Außerdem müsste man dann erst wieder Genaues über die aktuellen Stromstärken wissen, um diesen Spannungsabfall bestimmen zu können. Und schwupps sind wir dort, wo ich immer hin will, dass man doch statt der Spannung lieber den Strom betrachten sollte. Da tut sich nämlich alles, da kommen wir direkt zur Hysterese, da können wir direkt ablesen, wo innerhalb der Hysterese wir uns gerade bewegen. Das kann ich bei der Spannungszeitflächenfunktion eben nicht. Die ist nach dem Einschwingen immer ein langweiliger Sinus, kein bisschen mehr, egal ob Last da ist oder nicht. --PeterFrankfurt 01:14, 29. Jan. 2008 (CET)

Nach Elmils klärenden Worten, über die ich sehr froh bin, weil er es sehr gut versteht etwas Schwieriges einfach darzustellen, fasse ich noch einmal Mut mich zu melden.

(Auf Peterfranfurts Einwände zu antworten bringt für mich nichts mehr, weil er immer wieder die gleichen Fehler macht. Er ist wirklich Beratungsresistent.)

Hier unten nochmal das Bild von dem TSR-Einschaltverfahren, mit Spannungszeitflächen, Flussdichte, Feldstärke und Strom. Der Ausgangsstrom ist übrigends auch zu sehen und zeigt mit 0,3Apeak, daß eine ohmsche Last angeschlossen ist. Das Bild zeigt wie der Magnetfluss Phi, ausgehend von der neg. Remanenz von -0,95 Tesla, also dem zufälligen Startpunkt, durch die kleinen Spannungszeitflächen Schritt für Schritt höher, nach plus transportiert wird. Beim Vormagnetisieren ist hier also sehr schön zu sehen wie der Fluß nach jeder kleinen unipolaren positiven Spannungszeitfläche etwas höher gebaggert wird, dort in der Pause auf einer neuen Remanenz liegen bleibt, usw. und dann aber wenn die maximal Remanenz erreicht ist, in der Pause immer wieder auf den Maximal-Remanenzwert zurückfällt, bis zum endgültigen Volleinschalten. Interessant ist hier, daß der Magnetfluss im Eisenkern hier integriert wird, solange nicht die Maximal-Remanenz erreicht ist. Danach, wenn weitere unipolare Spannungszipfel auf den Trafo gegeben werden, das kann unendlich lang passieren, wird die Magnetisierung bis zum Wendepunkt der Hyst. Kurve gefahren und fällt dann selbsttätig in der Pause wieder zurück auf die Max.-Remanenz. Ab hier reagiert der Kern dann wie eine Magnetische Feder und integriert den Fluss nicht mehr. Dieses Verhalten kann man nur mit den Spannungszeitflächen zusammen mit der Form der Hysteresekurve erklären. Die Zipfelbreite die nötig ist um mit dem nächsten Zipfel jedesmal von der max.-Remanenz bis genau zum Wendepunkt zu kommen ist logischerweise abhängig von der Form der Hysteresekurve. Beim Ringkerntrafo ist der Zipfel klein, weil der Induktionshub vom Max.Rempunkt aus gering ist, beim Trafo mit Luftspalt groß, weil dort der Induktionshub groß ist. Das passt genau zu den Kurven. Seht euch die Hysteresekurven an. Sie stehen hier auch in der Diskussion weiter oben. Alles ist an der Hysteresekurve ablesbar. Auch die Lage der Leerlauf-strompeaks genau im Wendepunkt. Mit den Spannungszeitflächen kann man das Trafo-Verhalten ausschliesslich graphisch erklären und verstehen. Wie gesagt, auch die Last beeinflusst den Magnetfluss im Kern nur vernachlässigbar gering, weshalb auch im Lastfall die Erklärung mit den Spannungszeitflächen gut und reproduzierbar ist.

Das TSR Verfahren, bringe ich hier lediglich als Beweis für die eindeutige Wirkung der Spannungszeitflächen, als schönes Beispiel.

Spannungszeitflächen, Flussdichte, Feldstärke, Strom des TSR Verfahrens beim sanft einschalten

.

Eine Frage an Elmil habe ich noch zu seiner Aussage: "Die Durchflutung im Remanenzpunkt ist 0. Für mich hat Remanenz etwas mit der Koerzitivkraft Hc zutun. Da muß einfach zur Flußveränderung eine Schwelle überwunden werden. Ist dies nicht gegeben, bleibt der Fluß eben im Remanenzpunkt hängen." In welchem Remanenzpunkt? Es gibt viele Remanenzpunkte innerhalb der + - Maximal-Remanenzpunkte. Die Koezitivkraft im Weicheisen ist doch sehr klein. Auch mit ganz kleinen Spannungszeitflächenzipfeln kann die Magnetisierung in Richtung der max. Remanenz transportiert werden, das habe ich ausprobiert und keine Schwelle festgestellt.--emeko, 10:07, 29.01.08 (CET)

Wenn Peterfrankfurt die Hysteresekurve vom Ringkerntrafo und das folgende Bild vergleicht, (was ich auch schon weiter oben stehen habe), sieht er welche Peaks ich meine, nämlich die Strompeaks die genau im Wendepunkt der Hysteresekurve entstehen, weil genau da der Spannungsnulldurchgang ist, wie in dem Bild hier zu sehen ist. Aber er glaubt wohl immer noch wie bisher, daß der Spannungsnulldurchgang zur Mitte der Hysteresekurve gehört und ich meine messkurven falsch deute. Aber was gibt es da falsch zu deuten? Daß der Spannungsnulldurchgang und der Strompek zum gleichen Zeitpunkt geschehen ist doch klar oder? Übrigends wegen dem 100 Ohm Strommess-Vorwiderstand liegen beide nicht ganz genau übereinander, was aber auch wieder die Theorien von oben beweist. Mit einem 10 Ohm Vorwiderstand liegen sie ganz genau übereinander, das habe ich nachgemessen.

Spannung über Ringkern-Trafo-Leerlaufstrom

.

Hysteresekurve von Ringkerntrafo

.--emeko, 10:35, 29.Jan.2008 (CET)

Es ist egal, an welchem Remanenzpunkt in der Schleife man gerade hängt. Immer wenn Du Spannungszeitfl. anlegst erzwingst Du eine Flußverschiebung in der Schleife. Der Mag. Strom, der sich bei diesem Vorgang zwangsläufig einstellt muß so groß sein, daß er die in diesem Punkt erforderliche Koerzitivkraft überwindet.

Lieber Emeko, es wäre mir sehr recht, wenn du Dich aus dieser Diskussion jetzt mal eine gewisse Zeit heraushalten würdest. Ich hoffe es ist nicht zu viel verlangt. Wie bekannt, habe ich es hier schon mit einem sehr beratungsresistenten Freundeskreis zu tun und die Diskussion wird sonst einfach zu unübersichtlich. Ich bitte um Verständnis. MfG. --Elmil 11:19, 29. Jan. 2008 (CET)

Lieber Elmil, ok ich werde jetzt erst wieder eingreifen, wenn ich gar nicht mehr anders kann, was wohl erst passiert wenn Du dich wieder ausklinkst... Ich finde es sehr gut, daß du nun den tragenden Part übernimmst. Du weißt schon länger als ich, daß die Spannungszeitflächen richtig sind. Aber verstehe mich bitte, mit dem Trafoschaltrelais kann man die Wirkung der Spannungszeitflächen so eindeutig und anschaulich beweisen. Auch deine Antwort auf den Magneten über der Supraleitenden Spule ist goldrichtig. Erst wenn der Magnet bleibend einsinkt, nach dem hinunterdrücken, hätte eine SPANNUNGS-Zeitfläche gewirkt. Wenn er wieder hochkommt nicht. Man muß vielleicht noch dazusagen, daß die Spule kurzgeschlossen ist.--emeko, 13:52, 29.Jan. 2008 (CET)

Hallo PeterFrankfurt! Hast Du Dir das mit dem "Schwupps" gut überlegt? Ich fürchte nein. Du hast offensichtlich noch nie das Problem gehabt,irgend einen Vorgang am Trafo analysieren, verstehen und begründen zu müssen. Sonst müßte Dir ja aufgefallen sein, daß Du den Strom, an dem Du alles festmachen willst, gar nicht kennst. Der ergibt sich eben erst aus der Kausalkette:

Von der Spannung zum Fluß (identisch mit Sp.- Zeitfläche), über den Kernquerschnitt zur Induktion, von da über die mag. Kennlinie zur Feldstärke und von da über Eisenweglänge zur Durchflutung bzw. Strom.

Klar, zuallererst kommt die Spannung. Die habe ich als "langweilig" unter den Tisch fallen lassen, sorry. Aber es wird ja schon im zweiten Glied der Kette interessant: Die Spannung, die integriert dann den Fluss ergibt, ist eben nicht identisch mit der außen angelegten Klemmenspannung. Wenn man den Innenwiderstand und ggf. die Phasenverschiebung der an ihm anfallenden Spannungskomponente vernachlässigt, verliert man die wichtigen Details. --PeterFrankfurt 23:53, 29. Jan. 2008 (CET)

Abgesehen davon, daß der Spannungsabfall beim Trafo eher nur ein "Hinterkommaeffekt" ist, wie mehrfach dargelegt, noch ein Hinweis: Ihr kennt wahrscheinlich die in der Trafoberechnung übliche Formel (steht auch u. a. im Artikel)

$\Delta \Phi ={\frac {50\cdot 45\cdot U}{f\cdot N}}\,$

Ich hab sie für euch gleich nach Phi aufgelöst, falls Ihr das auch nicht könnt. Dahinter verbirgt sich nichts anderes als die Berechnung der Spannungsteitfläche einer sinusförmigen Spannung U, in diesem Fall als Effektivwert. Diese Formel funktioniert seit Generationen ohne Strom und ohne Spannungsabfall.--Elmil 12:13, 31. Jan. 2008 (CET)

Hallo Peter, hier war das "Klar" eindeutig nicht überlegt. Es ist nämlich absolut nicht trivial, ob Strom oder Spannung zuerst kommt. Es stimmt beides nicht. Hätte man einen idealen magnetischen Leiter mit magnetischem Widerstand 0 (es gibt ihn nicht, aber es gibt keine Physik die sagt: für reale "Eisen" gilt dies, für ideale was ganz anderes). Ein solcher Leiter würde bei minimalstem Strom (Durchflutung) einen unendlichen Fluss machen. Dieser magnetische Fluss hätte aber keine Energie, da es ja kein H gibt. Ein Strom könnte fließen, ohne dass eine Spannung anliegt, also gäbe es Fluss. Eine Spannung kann aber nicht anliegen, ohne dass ein Strom fließt.

Dies ist interessantes Denkmodell. Aber die Schlüsse sind äußerst laienhaft und grundverkehrt. Es passiert nämlich genau das Gegenteil. In eine Spule, die um so einen Kern geht, bringst Du nie einen Strom hinein,sie hat nämlich dann einen unendlich großen induktiven Widerstand. Wenn Du den Fluß im Kern verändern willst, mußt Du Spannung anlegen und eine Zeit verstreichen lassen, dann verschiebst Du den Fluß, völlig stromlos, dewegen kann man in einer solchen Anordnung keine Energie speichern. Was dann noch kommt, ist sinnloses Geschwurbel.--Elmil 12:52, 31. Jan. 2008 (CET)

Folglich würde Energie in das System gepumpt, die aber nach Voraussetzung nicht drin ist. Die zweite Möglichkeit fällt also aus. Das schadet aber nicht. Denn wenn man solch extreme Betrachtungen macht, muss man über Quanteneffekte nachdenken, das heißt: es wird ein Energiequant übertragen und einen unendlich guten magnetischen Leiter gibt es nicht, magnetischer Fluss ohne Energie ist nicht denkbar. Damit erübrigt sich die Frage, was zuerst kommt. Aber: wenn nun solche Quantenereignisse mehrfach auftreten, dann ist die Summe aller Spannungsereignisse, die man der Energieübertragung zuordnet (messen kann man es nicht, messen würde das Ereignis ja zerstören) gleich der berühmten Spannungszeitfläche. Diese Spannungszeitfläche hat nur einen Nachteil: sie existiert nicht zu einem Zeitpunkt. Eine größe, die ein Zeitintegral ist, kann nicht zu einem Zeitpunkt existieren.

Doch, wenn die Zeit vorbei ist, existiert sie, sie wächst mit der Zeit. So wie auch der Weg erst zunimmt, wenn Du Dich mit einer Geschwindigkeit eine bestimmte Zeit bewegt hast. Der Weg ist das Geschwindigkeits/Zeit-Integral, der Fluß das Spannungs/Zeit-Integral. Alles so einfach, wenn man nur wollte.--Elmil 14:43, 31. Jan. 2008 (CET)

Aber ist nicht auch der Strom ein Zeitintegral? Nein. Der Strom ist eine Zustandgröße, die existiert. Es fließen nicht As, sondern A. Und das kann man messen, denn das ist kein Quanteneffekt. Nur, unsere Freunde werden hier nicht folgen wollen, die kennen sich eher mit Pferden aus und werfen Physikern vor, dass sie keine Pferdenarren sind. ;-] FellPfleger 01:07, 30. Jan. 2008 (CET)

Ihr werdet doch um Gottes Willen nich behaupten wollen, daß Ihr Physiker seid, oder gibt es da noch den Amateurstatus oder arbeitet Ihr da in einem Hobbyclub?--Elmil 14:43, 31. Jan. 2008 (CET)

"Spannung kommt zuerst" war doch nicht auf der Zeitachse gemeint. Es war oben von so einer Art Kausalkette die Rede. Und aus der Steckdose kommen nun mal 230 V Wechselspannung, das ist zunächst die einzige feste, bekannte Größe. Dieses Eingangssignal liegt an der Primärspule an, und in der fließt dann auch ein Strom, in Induktivitäten zufällig auch auf der Zeitachse der Spannung nacheilend, das soll aber mit den erwähnten logischen Betrachtungen nicht durcheinandergebracht werden. Da besteht also gar keine Meinungsverschiedenheit. --PeterFrankfurt 01:36, 30. Jan. 2008 (CET)

Warum hat nur irgend so ein blöder Wissenschaftler den Fluss "Fluss" benannt und nicht "Spannungszeitfläche"! Was hätte er uns erspart. Aber zu unseren Henne/Ei-Problem: Wir betrachten den Strom als flussbestimmend, also PHI = f(I). Vorteil: solange sich die Versuchsanordnung nicht ändert, kommen wir immer zum gleichen Ergebnis. Die andere Fraktion sagt: PHI = f(g(U(t)), wobei U(t) der Zeitverlauf der Spannung ist und g das Integral über ein Zeitintervall, f ist bestimmt durch die Anordnung.

Den Fluß hätte man u. U. schon so benennen können, genau bei Euch hätte wahrscheinlich auch dies nichts genützt.

Es ist richtig, Phi=f(I) ist abhängig von der Anordnung, drum ist diese Beziehung auch so unpraktisch. Phi=g(U), wenn g das Integral zwischen 2 Zeitgrenzen ist, ist unabhängig von der Anordnung. Deswegen ist diese Beziehung so sinnvoll, wenn U gegeben und Phi gesucht ist. Also dicht daneben ist auch vorbei. Der Kommentar des Restes erübrigt sich damit.--Elmil 13:16, 31. Jan. 2008 (CET)

Sie scheinen über ein Messgerät zu verfügen, das wir nicht kennen und das demnächst vermarktet werden soll. Nur so kann ich mir erklären, warum man einen solchen Begriff einführt. Was ich dann oben sagen wollte: das Henne/Ei-Problem ist ein Gedankenexperiment, das von einer falschen Voraussetzung ausgeht, nämlich dass die Henne ohne Ei und umgekehrt existieren könnte. Da das nicht der Fall ist, ? Die Vorstellung, eine Spannung anlegen zu können ist so falsch wie die Vorstellung, auf einen Körper eine Kraft einwirken zu lassen, ohne dass er sich verformt. Du hast doch in der "Optik" gearbeitet und würdest doch sicher nicht sagen, dass ein einzelnes "Photon" an einer glatten Wand nach den Gesetzen der Wellenoptik reflektiert wird. Aber, das führt einfach zu weit und die Diskussion ist müssig. FellPfleger 07:39, 30. Jan. 2008 (CET)

Fortsetzung Beitrag Elmil

Der Strom steht also zu allerletzt. Du versuchst den Gaul von hinten aufzuzäumen und weißt nicht einmal, wie der Pferdehintern aussieht. Du hast ja gesehen, wie die Mag. Ströme real dann aussehen. Wie willst Du die zum Ausgangspunkt Deiner Erklärungen machen oder um davon z. B. auf den Fluß im Kern zu schließen? Da bist Du gescheitert, bevor Du begonnen hast.

Nein, ich bestehe nicht darauf, dass der Strom zuallererst steht, so habe ich das auch nicht gesagt. Ich habe gesagt, dass man sich auf die Behandlung des Stroms konzentrieren soll, weil man erst über ihn an alle wirklich wichtigen Details, nämlich den Hystereseduchlauf, herankommt, und eben nicht über die Spannungszeitflächenfunktion. Wirklich nicht. --PeterFrankfurt 23:53, 29. Jan. 2008 (CET)

Dann gib doch endlich einmal bekannt, wie Du Dir den Strom ermittelst, Du kennst doch zunächst nur die Spannung, die Du anlegst und die Anordnung. Also Vorschlag, aber konkret und nicht herumschwurbeln.--Elmil 13:43, 31. Jan. 2008 (CET)

Was soll denn das? Den Strom ermitteln heißt, den Strom elementar! messen, aber für Spannungszeitflächen muss man die Spannung als Funktion der Zeit messen und integrieren (z.B. Messwerte im gleichen zeitlichen Abstand messen und alle Messwerte aufaddieren). Und genau das ist ein Punkt, warum die Sache nicht zum Ende kommt: Man unterstellt PF, dass er keinen Strom messen kann und gibt selbst an, ein Spannungszeitintegral einfacher bestimmen zu können ohne z.B anzugeben, wie denn die Spannungsmessung funktioniert. Die kann nämlich abtastend sein, dann ist sie empfindlich für Rauschen oder integrierend (z.B. Dual Slope), dann ist das Zeitraster Spannungsabhängig. FellPfleger 16:04, 31. Jan. 2008 (CET)

Fortsetzung Beitrag Elmil

Es ist sicher richtig, die verfeinerte Spannungszeitflächenbetrachtung muß die Spannungsabfälle mit einbeziehen. Es wird aber vielfach übersehen, daß gerade beim Trafo in vielen Fällen diese zu vernachlässigen sind und deshalb keine Rolle spielen. Dann gibt es viele Fälle, wo es ausreicht die Spannungsabfälle nur qualitativ zu berücksichtigen, d. h. man muß sie nur in Relation berücksichtigen, man muß u. U. nur wissen, wo sie größer oder kleiner sind (z. B. bei all diesen Selbstsymmetrierungsvorgängen).

Schau Dir doch bitte die Beispielkurven der Spannungszeitflächenfunktion an: Da ist nichts zu verfeinern, da sind keine Details (außer bei so brutalen Schaltvorgängen wie bei emekos Thyristoren, klar), da ist nichts, was man berücksichtigen könnte oder müsste, nur ein Sinus (oder lass es wegen des Integrierens einen Cosinus sein). Wie komme ich denn beispielsweise von dieser Cosinuskurve auf die (Fast-)Sinuskurve des Stroms im Lastfall aus emekos Messungen. Das passt doch hinten und vorne nicht. --PeterFrankfurt 23:53, 29. Jan. 2008 (CET)

Die Trafo-internen Vorgänge der Magnetisierung haben mit dem Laststrom nichts zu tun.--Elmil 13:43, 31. Jan. 2008 (CET)

Nochmal eine Antwort an Fellpleger zu seiner weiter oben gemachten Aussage: "Die Spannungszeitfläche beim Transformator ist das falsche Instrument, da man nicht weiß, welcher Anteil der Spannung der Flussänderung zuzuordnen ist. Und nur, wenn das 100% Anteil sind, ist die Flussänderung gleich der Spannungszeitfläche. Unabhängig von der Größe "Induktivität", das heißt, selbst wenn der Strom explodiert, der kommt in der Gleichung ja nicht vor."

Im Prinzip hast du ja recht aber: Bleiben wir mal bitte beim Ringkerntrafo mit seiner Hysteresekurve im Dauerbetrieb.

Spannung und Leerlaufstrom am Ringkerntrafo

, was auch weiter oben auf der Trafo Diskussionsseite steht. Du siehst auf dieser meiner Messkurve, daß der Strom im waagerechten Ast ca. 20 mA beträgt bei dem gemessenen 1kVA 230V Trafo, solange nicht das Ende der Hystereskurve erreicht ist. Dann sind es am Wendepunkt ca. 50mA Peak, beim Betrieb mit Netzspannung 230V. Die Spannung liegt dabei noch bei ca. 50V beim Beginn des Stromes. Dieser Trafo hat ein Ri von ca. 0,2 Ohm in der Primärspule. (Kannst du nachmessen an einem x-beliebigen Ringkerntrafo dieser Größe.) Der Fluss-Fehler der also am Ende der Hysteresekurve durch den Strom entsteht, weil der Strom die innere Induzierte Spannung etwas verkleinert ist also gering, 0,02%), weil von ca. 50V Netzspannung dann in diesem Punkt 60mA *0,2 V/A = 12mV abgezogen werden müssen. Der Fluss ändert sich also durch den Einfluss des Stromes hierbei kaum und kann als weiterhin unbeeinflusst vom Strom angesehen werden. Deshalb ist die Beeinflussung des Magnetflusses durch die Spannungszeitfläche im Dauerbetrieb des Trafos unabhängig vom Strom und läuft ganz linear ab. Beim Trafo mit Schachtelkern sind das dann, siehe Bild weiter unten, 150V bei 0,75A, das sind dann 150mV die von 150V abgezogen werden müssen, also gerade mal 0,1% Fehler machen am Fluß.

Beim Einschalten im schlechtesten Fall ist jedoch nicht mal mehr das Netz stabil, weil dann 400A peak an 0,3 Ohm der Netzzuleitung schon 120V Abfall verursachen, was an meinen Messkurven auch zu sehen ist.

Nimmst du aber das Trafosanfteinschaltverfahren mit den kleinen unipolaren Spannungszeitflächen, dann siehst Du wie jeder Zipfel den Fluss etwas höher schiebt. Ich kann dir das auch einmal ganz gezielt rausmessen wenn du willst.

Sorry ich kann mich nicht zurückhalten, wenn ich denke ich kann etwas zur Aufklärung beitragen. Damit meine Erklärungen verstanden werden, sollte aber schon klar sein, daß der Leerlaufstrompeak dort seinen Scheitel hat, wo die Spannungszeitfläche, Halbwelle, zu Ende ist und dort auch der Hysteresekurven-Wendepunkt liegt. Das hat z.B. PeterFranfurt immer wehement bestritten, weshalb ich mit ihm unter anderem nicht mehr weiterdiskutieren konnte.--emeko,10:10, 31.Jan. 2008, (CET)

Zumindest bei dem einen Bild (Bild:TSR-mLast-richt-vormagn.png), das Du oben geliefert hattest und zu dem ich ja dann auch die Integralkurve dazugezeichnet hatte, war das wirklich nicht so. Ein Unterschied (keine Ahnung, ob der entscheidende) ist, dass jenes Bild weiter oben den Lastfall darstellt im Gegensatz zu praktisch Leerlauf in diesem Absatz hier. Bei einem anderen Bild im Stil des hiesigen, das auch den Lastfall darstellt, scheint es wiederum ok zu sein. Wenn Du jetzt sagst, jenes Bild oben zeigt irgendwelche Messfehler, dann habe ich ein Argument weniger. (Genug für heute, schon viel zu spät.) --PeterFrankfurt 03:31, 1. Feb. 2008 (CET)

Was war denn wirklich nicht so? (emeko)

Was zwei Absätze weiter oben steht, dass die Phasenlage des Stroms eben nicht so ist, wie Du voraussetzt. Siehe aber ganz unten im neuen Kapitel "Phasenlage". --PeterFrankfurt 23:25, 1. Feb. 2008 (CET)

In dem von Dir genannten Bild, TSR-mLast-richt-vormagn.png, sieht man nur den Laststrom, weil sich der Leerlaufstrom, der ja ähnlich wie im Leerlauffall bei dem "Gezipfle" genaus entsteht, der sich aber hinter dem Laststrom versteckt. Achtung Masstab der A/ div. beachten, wenn Du vergleichst. Nur wenn zum Beispiel etwas zu stark vormagnetisiert wird, mit etwas zu breiten Spannungszeitflächen als Zipfel,-dann wird die Hyst.Kurve etwas über den Wendepunkt ausgefahren, dann sieht man am Ende der Zipfelei und nach dem Volleinschalten den Leerlaufstrom hinter dem Laststrom hervorschauen. Das sieht man in dem Bild wo der Fluss mit seiner Treppe zu sehen ist.(TSR-Verf-U-B-H-I.png.) Blaue Kurve beachten. Das Detail ist aber nur zu sehen wenn man durch draufklicken das Bild in voller Größe anschaut. Wo soll denn der von Dir vermutete Messfehler liegen? Es gab mal ein Bild (Trafo-grundlagen-35.png), wo der Leerlaufstrom Phasenverkehrt gemessen wurde. Nach dem Ende der pos. Halbwelle, entstand dann eine negativer Blindstromspitze, was ja nicht sein kann. Das Bild habe ich aber inzwischen durch ein korrektes ersetzt. Meinst du etwa das? Also nochmal: Der Fluss ist derselbe beim Leerlauf und beim Lastfall, und die Spannungszeitflächen für die Vormagnetisierung auch. Ich werde das zum vergleich nochmal extra rausmessen und hier darstellen.--emeko, 14:56, 01.Febr. 2008 (CET)

Kann es sein, daß Du das Bild:Trafo-grundlagen-38.png, was den Leerlaufstrom eines Trafo mit geschachteltem Kern zeigt, mit der Hysteresekurve vom Ringkerntrafo vergleichst und dann den waagerechten Ast der Hysteresekurve dem Leerlaufstrompeak nicht zuordnen kannst?? Dann hättest Du recht, wenn dur hier nicht Äpfel mit Birnen verglichen hättest. Ich sage nur wenn. Aber ich kann mir deine Behauptung von oben und dein Unvermögen den Strompeak der Hysteresekurve zuzuordnen oder besser zuordnen zu wollen, eigentlich nicht anders erklären. Du solltest also nur die Hysteresekurve von einem Ringkerntrafo mit seinem Leerlaufstrombild vergleichen und die Kurve eines geschachtelten Trafos mit dem entsprechenden Strombild usw. Das tolle ist ja, daß der Leerlaufstromverlauf die Form der Hysteresekurve schon beinhaltet, weil der Strom den Teil der Hyst.kurve abbildet der vom senkrechten in den waagerechten Ast übergeht..--emeko, 15:21, 01.Febr. 2008 (CET)

Nein, es geht um die Phasenlage insgesamt, wo die Nullstellen sind und so, s. u. --PeterFrankfurt 23:25, 1. Feb. 2008 (CET)

Fortsetzung Beitrag Elmil

Wer es aber ganz genau wissen will, wer z. B. so einen verzerrten Mag.- Strom wirklich analytisch genau bestimmen will, dem bleibt es nicht erspart, die um das I*Ri korrigierte Spannung vor dem Integrieren zu ermitteln. Wie das geht? Einfach durch abziehen, auch wenn Ihr es nicht für möglich haltet. Dies ist dabei die leichteste Übung. Das ganze funktioniert natürlich nur über numerische Verfahren, d. h. Halbwelle in Scheibchen teilen, numerisch integrieren und mit dem Ergebnis dann durch die ganze Kausalkette durchrechnen bis zum Strom (mag. Kennlinie muß als Tabelle abgelegt sein), daraus den Spannungsabfall rechnen und abziehen vom Augenblichswert der Speisespannung und damit in die nächste Scheibe gehen usw. Alles kalter Kaffee, und sicher nichts für Wikipediea. Ich wollte es nur erwähnen, weil dieses Verfahren (ich kenne kein anderes), mit dem man hier arbeitet, auch auf der Flußermittlung durch Spannungsintegration beruht, also auf unserem Thema.

Nein, einfach mit dem Ohmmeter den Ri messen und abziehen reicht ganz bestimmt nicht. Wenn man auf den Strom kommen will, braucht man im Lastfall dann auch die Geschehnisse auf der Sekundärseite, die zusätzlichen Verluste durch Ummagnetisierung des Kerns (siehe Hysteresenfläche) usw. Dann irgendwann kann man diese wild verzerrten Stromkurven, die man auf dem Oszilloskop bekommt, auch nachbilden. Aber so einfach wie eben erläutert ist es noch lange nicht. --PeterFrankfurt 23:53, 29. Jan. 2008 (CET)

Woher willst denn Du das wissen? Den Laststrom laß mal schön weg (siehe oben), die Ummagnetisierungsverluste stecken im Magnetisierungsstrom und sind automatisch eingearbeitet, wenn Du bei der Abarbeitung meiner Kausalkette die richtige Hysteresetabelle hast. So einfach ist das.--Elmil 13:43, 31. Jan. 2008 (CET)

Fortsetzung Beitrag Elmil

Halt, hab ich noch vergessen: Die Spannung, die dabei integriert werden muß, ist wegen der verzerrten Spannungsabfälle, die laufend abgezogen werden, alles andere als noch sinusförmig, der Fluß kommt über die Spannungszeitfläche trotzdem immer richtig raus...und es ist deswegen auch nicht mehr so langweilig.

Ebend. --PeterFrankfurt 23:53, 29. Jan. 2008 (CET)

Fortsetzung und Ende Beitrag Elmil

Das war sozusagen der Kontrapunkt zum Schwupps.MfG. --Elmil 14:23, 29. Jan. 2008 (CET)

Du hast meinen Schwupps sehr schön ausgebaut. --PeterFrankfurt 23:53, 29. Jan. 2008 (CET)

Es wäre ja wirklich toll wenn die Diskussionsbeiträge nicht mitten in den Text eines anderen Diskussionspartners geschrieben würden, sondern schön unten dran mit einem neuen Absatz und Zeit und Kennmarke. Dann steht auch der neuste Beitrag unten und nicht irgendwo mitten drin, so wie mein Beitrag hier. Den Bezug kann man ja mit einer Kopie des Textes, rechte Maustaste, voranstellen.--emeko, 16:00, 31.Jan. 2008 (CET)