Diskussion:Transformator/Archiv/010

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Praktischer Tipp zur Ermittlung der Primärwindungszahl bei Neubewicklung an unbekanntem Trafokern ohne Sättigungseffekt

1. Betrifft hier größere 50Hz-Netztrafos ab 1kW unbekannter Herkunft z.B. für Hobbyprojekte, wie Wechselrichter für 50 Hz.

2. Man wickle z.B. 10 oder 20 Wdgn "Klingeldraht" oder isolierte Kupferlitze ab etwa 1... 3 mm Durchmesser auf den unbekannten Kern. Schon vorhandene unbekannte Spulenanschlüsse bleiben offen, also unbelastet. Draht kann über diese Spulen gewickelt werden.

3. Nun schließe man einen Stelltrafo ab etwa 300 VA an diese Spule an und drehe von 0V beginnend die Spannung langsam hoch.

4. Messe alle 1V (0,5V) den Blindstrom, solange der Blindstrom etwa proportional mit der Spannung steigt, ist der Kern noch nicht in der Sättigung.

5. Ab einer bestimmten materialtypischen Spannung steigt der Strom plötzlich relativ schnell stark an, das ist dann der Sättigungspunkt. Man nehme dann max nur 80 ... 90% dieser Spannung und dividiere die Windungszahl durch diesen Wert, das ist dann der Wert Wdg/V, der dann für alle weiteren Berechnungen benutzt werden kann.

Weiterer Tipp: Vielfach fehlt zur Lagenisolation an neu zu bewickelnden Hobbytrafos das gefiederte passgenaue Lackpapier, geeignet wäre ein entsprechender Zuschnitt aus transparenter "Bratschlauch-Folie" auf Polyamid-Basis (PA 6.6), was von -40 bis +220 grd C temperaturfest nach Herstellerangabe sein soll und auch mechanisch einigermaßen fest ist. Folie auf Holzbrett mit Stahllineal und Rasierklinge zuschneiden und fiedern. Rolf Mader 22:30, 2. Jan. 2011 (CET)

Prima, genauso mache ich das auch.--Emeko 08:21, 3. Jan. 2011 (CET)

Oder noch genauer wird´s, wenn man mit dem Stelltrafo an der Primärwicklung einspeist, die Spannungs-/Stromkennlinie aufnimmt, den Knick sucht und die Leerlaufspannung an den besagten 20..30 Windungen mißt. MfG -- Elmil 09:52, 3. Jan. 2011 (CET)

Transformator

Ich finde das total kompliziert! (nicht signierter Beitrag von 84.157.53.96 (Diskussion) 19:26, 12. Jan. 2011 (CET))

Du hast es voll erfasst: Die Materie ist viel, viel komplizierter, als man sich das normalerweise denkt. Es ist aber wirklich so schlimm und nicht bloß umständlich erklärt. --PeterFrankfurt 03:55, 13. Jan. 2011 (CET)

Es sollte unbedingt auch auf Nicola Tesla eingegangen werden, der selbst viele neue Transformatoren erfunden hat und auch einer der Wegbereiter des Wechselstroms war (siehe Stromkrieg) Smegger (11:44, 24. Feb. 2011 (CET), Datum/Uhrzeit nachträglich eingefügt, siehe Hilfe:Signatur)

Nutzbarmachung des Sromanfalls aus Photovoltaik im Niederspannungsnetz

--91.19.62.176 19:42, 10. Mai 2011 (CEST) Ümlicherweise wird der Strom aus Photovoltaikanlagen in das Niederspannungsnetz eingespeist.In vielen Ortschaften im ländlichen Raum sind erhebliche Flächen installiert. Bei anhaltend starker Solareinstrahlung wie z.Z. muß daher im Verteilungsbereich des Niederspannunsnetzes einer Trafostation eine Überspannung entstehen weil die Haushalte zwischen 14°° bis 17°° kaum Strom abnehmen und und Fertigungsbetriebe nicht vorhanden sind. Wie arbeiten unter solchen Bedingungen die üblichen Transformatoren, ist Stromrückfluß in das Hochspannungsnetz möglich oder geht das Stromüberangebot verloren ? Gunter

Transformatoren erlauben grundsätzlich den Leistungsfluss in beide Richtungen. -- Janka 20:56, 10. Mai 2011 (CEST)

... proportional zur Änderungsgeschwindigkeit des magnetischen Flusses und zur Windungszahl der Wicklung angepasst.

Beim idealen Transformator sind die Spannungen an den Wicklungen aufgrund der elektromagnetischen Induktion proportional zur Änderungsgeschwindigkeit des magnetischen Flusses und zur Windungszahl der Wicklung angepasst.

Der Satz ist so unverständlich, dass ich ihn nicht korrigieren kann. Wie können die Spannungen "zur Wicklungszahl angepasst" sein? Sie können sich proportional zur Windungszahl verhalten. Man passt nicht die Spannungen an, sondern gegebenenfalls die Windungszahl oder das Übersetzungsverhältnis. Was will der Autor hier sagen? Ist ein Teil des Satzes verlorengegangen? --Hutschi 14:08, 20. Jun. 2011 (CEST)

Hallo Hutschi, ich denke es sollte so heißen: Beim idealen Transformator, passen sich die Spannungen an den Wicklungen aufgrund der in allen Wicklungen gleich wirkenden elektromagnetischen Induktion, proportional zur Änderungsgeschwindigkeit des magnetischen Flusses und zur Windungszahl der Wicklung an. Aber es ist trotzdem schwer verständlich für die Oma. --Emeko 21:05, 20. Jun. 2011 (CEST)

Induktionsgesetz

"1.Eine Wechselspannung auf der Primärseite des Transformators erzeugt aufgrund der elektromagnetischen Induktion einen wechselnden magnetischen Fluss im Kern. Der wechselnde magnetische Fluss wiederum induziert auf der Sekundärseite des Transformators eine Spannung (Spannungstransformation)."

Eine Wechselspannung erzeugt keinen wechselnden magnetischen Fluss - und schon gar nicht "aufgrund der elektromagnetischen Induktion". Der magnetische Fluss wird durch ein magnetisches Feld erzeugt, und das magnetische Feld wiederum durch einen (Wechsel-)Strom, daher muss es heißen:

"1.Ein Wechselstrom auf der Primärseite des Transformators erzeugt einen wechselnden magnetischen Fluss im Kern."

u = -N dphi/dt (Induktionsgesetz) gilt, somit nur in eine Richtung: "Magnet. Fluss erzeugt Spannung" und nicht "Spannung erzeugt magnet. Fluss" (nicht signierter Beitrag von 93.228.124.61 (Diskussion) 15:12, 26. Mai 2011 (CEST))

Ist das etwa kein mathematisches Gleichheitszeichen? Selbstverständlich gilt es in beide Richtungen. Auf so eine Idee muß man erstmal kommen. Das Gleichheitszeichen zeigt jedoch keine Kausalität an. Die Induktionsspannung ist ein Synonym für die magnetische Flußänderung. -- Michael Lenz 19:27, 4. Jun. 2011 (CEST)

Die Messung einer Induktionsspannung kann dazu dienen, eine Änderung des magnetischen Flusses zu erfassen. Aber: Ich habe eine Entmagnetisierungsspule aus der Frühzeit des Farbfernsehens (ein halber Meter Durchmesser, sehr viel Klingeldraht, Betriebsdauer wegen der Wärmeentwicklung beschränkt). An der Spule könntest Du lange herummessen, um die Änderung des magnetischen Flusses über die Induktionsspannung zu bestimmen. Da richtet sich der Strom im Wesentlichen nach dem ohmschen Gesetz, also nach dem ohmschen Widerstand. Da ist es nichts mit "Synonym". Da kann man natürlich eine zweite Spule als Messspule verwenden. Falls sie den gesamten Fluss erfasst, hat man sogar ein gutes Ergebnis, solange der so entstandene "Trafo" unbelastet ist. Aber: Es ist völlig normal, dass man eine interessierende Größe indirekt über bestimmte Wirkungen bestimmt. Praktisch ist das alles für die genannte Spule unerheblich: Wenn die Spannung hinreichend groß ist, dann reicht das Feld zur Entmagnetisierung. Beim Ausschalten muss die Spule um 90° gedreht sein, damit nichts übrigbleibt. -- wefo 20:14, 4. Jun. 2011 (CEST)

Bitte lies dir die Diskussionsarchive dieser Seite durch. Um diese Formulierung wurde sehr lange gerungen. Es gibt eine Fraktion, die den Transformator direkt mit den physikalischen Zusammenhängen am Leiter erklären erklären will und eine andere, die meint, das würde einem nur den Blick auf den wesentlichen Zusammenhang des Bauteils "Transformator" verstellen, nämlich, dass ein Transformator auf der Primärseite eine Spannungszeitfläche schluckt und sein ganzes Verhalten darauf beruhe. Beides ist nicht falsch. -- Janka 15:45, 26. Mai 2011 (CEST)

Die Diskussionsarchive sind für einen normalen Sterblichen unzumutbar. Vielleicht hilft Dir Benutzer:Wefo/Trafo, ein Artikel, den ich aber noch nicht vollendet habe, weil ich wenig Sinn darin sehe, gegen eine Meute zu kämpfen. -- wefo 16:05, 26. Mai 2011 (CEST)

Hurra, endlich ein Vernünftiger, der wie ich auch weiß, dass Magnetfelder nur durch Ströme zustande kommen können. Seufz, es sind wirklich wohl schon zweistellige Megabytes an Diskussionen in dieses Chaosthema geflossen. --PeterFrankfurt 01:38, 27. Mai 2011 (CEST)

es könnte so einfach sein, wenn die "Stromer" den Trafo nicht mit dem DC betriebenen Elektromagneten im eingeschwungenen Zustand vergleichen würden. Beim Elektromagneten wird das Magnetfeld vom Strom erzeugt. Je größer der Strom desto großer das Magnet Feld und die Kraft. Das ist richtig. "Er" sollte sich jedoch überlegen, was passiert wenn man einen Strom fliessen lassen will. Ja, man muß zuerst eine DC Spannung anlegen damit ein Strom fliesst und was passiert dann bei einer Spule, (Induktivität)? Die DC Spannung steht sofort an, auch bei einer Quelle mit höherem Innenwiderstand, weil noch gar kein Strom fliesst am Anfang. Der DC Strom steigt dann nach einer E-Fkt., (je nach der Größe des L schneller oder langsamer) an. Daher kommt auch das Nacheilen des DC Stromes im Einschwingvorgang, also bis er sein Maximum erreicht hat, was sich leicht aus U / R der Spule errechnen lässt, was sogar der Laie weiss. Was schliessen wir daraus? Zum Aufbau des Magnetfeldes, (auch beim DC Elektromagneten), und des dafür nötigen Stromes braucht es die Spannungszeitfläche, das Integral der Spannung über die Zeit. Das sieht man auch an den Formeln zum Induktionsgesetz. Darin kommt der Strom gar nicht vor. Das wurde alles schon mal lang und breit diskutiert. Aber Peter Frankfurt zum Beispiel wird es nie begreifen, weil er den entscheidenden Schritt nicht tut. Er sollte es einfach mal ausprobieren und durchmessen. Mit Schalter, Spule, DC Quelle, 2 Kanal Oscilloscop. Ich helfe ihm gerne dabei. --Emeko 09:41, 29. Mai 2011 (CEST), heute ergänzt, --Emeko 18:10, 31. Mai 2011 (CEST)

Es gibt auch Elektromagneten, die mit Wechselspannung bzw. Strom betrieben werden (es wirkt die Summe zweier Magnetfelder, siehe Schütz). Mit der gleichen Argumentation könnte man also auch in diesem Fall die Spannung als das Primäre ansehen.

Wir haben ein anerkanntes Modell elektrischer Wirkungen, das von bestimmten „Gesetzen“ (Formeln) beschrieben wird. Natürlich führt die mathematische Verknüpfung von Formeln zu scheinbar neuen Zusammenhängen. So kann man z. B. beweisen, dass die Anzugsspannung eines Relais (mechanisch vorgegebener Wickelraum) eine Funktion der Drahtstärke ist, oder dass diese Anzugsspannung bei gleichmäßiger Verteilung der Windungen auf den Wickelraum unabhängig von der Windungszahl ist. Das alles kann für einen Entwickler interessant sein, ändert aber nicht das allgemein anerkannte elektrische Modell.

Das Modell betrachtet ideale Bauteile und ggf. eine Kombination davon. Begriffe, wie Nacheilen und Voreilen beziehen sich auf den eingeschwungenen Zustand einer mit sinusförmigen Wechselgrößen betriebenen Schaltung und erleichtern insbesondere dem Anfänger die Zuordnung. E-Funktionen beschreiben einen Einschwingvorgang und stellen als ein System von Differentialgleichungen hohe mathematische Anforderungen, die z. B. ein Grundschüler noch nicht erfüllen kann. Gibt es Transformatoren nur für Abiturienten, die Mathe nicht abgewählt haben? Schon die Definition des „idealen Transformators“ ist ein Streitobjekt, weil manche Autoren nicht ohne die Vorstellung von einem Magnetfeld auskommen und somit eine Speicherung von Energie voraussetzen. Der „ideale Transformator“ bleibt aber auch dann „ideal“ wenn er als Abbild mathematischer Formeln während des Einschwingvorgangs benutzt wird. -- wefo 03:47, 30. Mai 2011 (CEST)

Hallo Wefo, lange nichts gehört. Ich finde man sollte es ohne Differentialgleichungen erklären können. Ich sage immer nachmessen!! Gruß --Emeko 18:10, 31. Mai 2011 (CEST)

Jede Messung benötigt Energie. Die (klassische) Messung einer Spannung erfolgt z.B. mittels Drehspulinstrument und insoweit über den (fließenden) Strom oder beim Elektrometer über eine Ladungsmenge – also das Integral des Stromes. Das alles hindert uns nicht, in unserem Modell von einer Spannung und einem Strom zu sprechen und das Ohmsche Gesetz zu glauben. Wenn man von Spannungszeitflächen spricht, dann handelt es sich um Integrale, deren Wert als Gewicht einer mit Millimeterpapier beklebten Pappe „gemessen“ werden könnte. Du bist also belustigend, wenn Du „ohne Differentialgleichungen erklären“ willst und dafür eine Integralgleichung einführst. Das alles geht am allgemeinen Thema Transformator vorbei, solange man nicht erklären will, warum Transformatoren kleinerer Leistung kleinere Abmessungen haben (und dabei geht es auch nicht einfach zu, weil bei kleineren Leistungen größere prozentuale Verlustleistungen als Ergebnis einer vor Jahrzehnten optimierten Bemessung zugelassen werden).

Im allgemeinen Artikel „Transformator“, der ja auch Stromwandler und Übertrager um-/erfassen muss, halte ich Dein Lieblingsthema nicht für hilfreich. Das, was den Transformator vom Widerstand, der Kapazität und der Induktivität unterscheidet, das ist die Tatsache, dass immer ein System zweier Gleichungen anstelle des einfachen, für Wechselgrößen modifizierten Ohmschen Gesetzes zu betrachten ist. Das ist schwierig genug, weil wir im normalen Leben immer die Randbedingungen konstant halten, damit nur noch ein einfacher, nach Möglichkeit linearer Zusammenhang übrig bleibt. Die Leistung unserer Vorväter bestand genau in dieser Vorgehensweise, mit der sie unsere Begriffe schufen. -- wefo 05:16, 1. Jun. 2011 (CEST)

Hallo Wefo, du brauchst keine Integralrechnung und kein Millimeterpapier. Nimm eine DC Spannungsquelle mit z.B. 10V, die 20A kann, lege die Spannung an eine Spule mit Eisenkern, oder an die Wicklung eines Trafos wobei der Kupfer Innenwiderstand 1 Ohm beträgt, messe mit dem 2 Kanal Oscilloscop die Spannung an der Spule und den Strom und die Zeit bis der Strom stationär wird, also nicht mehr steigt. Die Spannung an der Spule mal der Zeit ist die Spannungszeitfläche, die nötig ist um den Kern in Sättigung zu treiben, damit die Spule die Volle Anzugskraft eintwickelt. Wenn du nur ein kurze Zeit einschaltest, sodass der Strom nur zum Beispiel 20% des Endwertes erreicht, ist die Spannungszeitfläche kleiner. Wie gesagt beschreibt die Spannungszeitfläche die Einschwingvorgänge, was auch für PeterFrankfurts Beispiel mit dem Konstantstrom gilt. Die Konstantstromquelle würde die Volle Bürdenspannung, von angenommen 100V an die Spule legen, damit der anfangs kleine Strom zum fliessen kommt und dann die Spannung absenken bis der Strom Stationär wird. Diese Betrachtungweise mit der Konstantstromspeisung einer Spule ist aber komplizierter, eignet sich aber prima für endlose Diskussionen. Schrittmotoransteuerungen nutzen zum Beispiel die Konstantstromspeisung aus, damit sie das hohe L schnell überwinden um schnelle Schrittfolgen bei vollem Strom und damit voller Motorkraft zu ermöglichen, dazu muß die Leerlauf-oder max.- Bürdenspannung deutlich über der Betriebspannung des Motors liegen. Das habe ich schon vor 30 Jahren so gebaut, wo ich leider den Begriff der Spannungszeitfläche noch nicht kannte.--Emeko 12:01, 6. Jun. 2011 (CEST)

Hinweis auf Michael Lenz 19:27, 4. Jun. 2011 (CEST) oben an der zweiten Stelle und die dadurch etwas zerrissene Diskussion. Das Wechselfeld der danach von mir erwähnte Entmagnetisierungsspule genügte übrigens in einem extrem primitiven Versuch nicht, um in einer industriellen Rolle Kupferlackdraht eine nennenswerte Spannung zu induzieren. Ich kenne beide Windungszahlen nicht, der Innendurchmesser der Rolle Kupferlackdraht ist eigentlich im Vergleich zur Entmagnetisierungsspule vernachlässigbar klein, der Versuch ist also eigentlich völlig sinnlos. Es hätte mir aber Spaß gemacht, diesen „Transformator“ mit seiner Wirkung zu fotografieren. Weil es auf Anhieb nicht klappte und weil es ja nur der Albernheit wegen war, steckte ich keine Arbeit in die Sache. Ich habe besseres zu tun.

Ich schlage einen eigenständigen Artikel Spannungszeitfläche vor, der die (eventuellen?) Vorzüge so einer Betrachtungsweise darstellt, die ja als Messverfahren für den magnetischen Fluß unter Laborbedingungen durchaus Bedeutung hat. wefo 22:26, 4. Jun. 2011 (CEST)

Gerade erst habe ich gefunden, wonach ich länger gesucht habe: Internationales Einheitensystem#SI-Basiseinheiten, dort in der Tabelle der Eintrag zur Stromstärke: "(1 A ist die) Stärke eines konstanten elektrischen Stromes, der, durch zwei parallele, geradlinige, unendlich lange und im Vakuum im Abstand von 1 Meter voneinander angeordnete Leiter von vernachlässigbar kleinem, kreisförmigem Querschnitt fließend, zwischen diesen Leitern pro Meter Leiterlänge die Kraft 2 × 10⁻⁷ Newton hervorrufen würde." Hier macht also eindeutig der Strom und nichts anderes das Magnetfeld, das schließlich die genannte Kraftwirkung bewirkt, und das in der Basisdefinition unseres Einheitensystems überhaupt. Das ist bitteschön die Basis unseres Physikverständnisses. --PeterFrankfurt 02:49, 5. Jun. 2011 (CEST)

Danke, PeterFrankfurt. Der elektrische Strom ist eine wegen ihrer Verallgemeinerung abstrakte Erscheinung, der über ihre Wirkung(en) ein Zahlenwert zugeordnet wird. Früher basierte die Definition auf der galvanischen Wirkung (Transport von Atomen eines bestimmten Materials). Diese alte Definition hat für mich den Reiz, dass sie eigentlich von einem Integral über eine ziemlich lange Zeit ausgeht (wer Lust zum Scherzen hat, der kann hier von einer „Stromzeitfläche“ sprechen) und in der Verallgemeinerung einen Mittelwert definiert.

Die neue Definition geht von der magnetischen Wirkung aus, enthält aber zwei Leiter, die selbstverständlich eine Induktivität und eine Gegeninduktivität aufweisen. Das Schlüsselwort in der Definition ist „konstant“, und dieses ist so zu verstehen, dass nicht einfach ein Gleichstrom eingeschaltet wird, sondern dass der dabei unvermeidliche Einschwingvorgang abgeklungen ist. Typisch ist darüber hinaus die Definition der Randbedingungen mit dem prinzipiellen Aspekt der (auch) geometrischen Unendlichkeit.

Wenn die Helligkeit nicht so schlecht zu messen wäre (Gesammte Naturwissenschaften), könnten wir den Strom auch über die Helligkeit einer Glühlampe bestimmter Bauart unter bestimmten Bedingungen definieren, sozusagen umgekehrt zur Hefnerkerze.

Was ich sagen will: Dein Argument wird die Verfechter der Spannungszeitfläche nicht überzeugen. Es fällt leicht, die Spannungszeitfläche durch den Hinweis auf einen verallgemeinerten, also beliebigen Signalverlauf zu veralbern, aber sie bezieht sich eben – genau wie sich die aktuelle Definition des Stromes auf einen konstanten Strom bezieht – auf einen sinusförmigen Verlauf, also auf abstrahierte Verhältnisse, die bei einer auf Netztrafos eingeengten Denkweise gewisse Bedeutung haben könnten, aber die der Vielfalt der Transformatoren/Gegeninduktivität kaum gerecht werden kann und in diesem Artikel hier nur verwirrt.

Wesentlich wäre die Aussage, dass der ideale Transformator keine Energie speichert und folglich gar kein Magnetfeld hat. -- wefo 06:13, 5. Jun. 2011 (CEST)

Die Betrachtung magnetischer Größen verschiebt die Betrachtung von der Hauptsache auf einen Nebeneffekt, dem bei Netztrafos eine praktische Bedeutung nicht abzusprechen ist, insbesondere auch für das Einschaltverhalten. Aber bitte in einem Artikel Netztransformator oder Transformator (Netztransformator), wobei auch dort eine Differenzierung nach Leistungsklassen zu unterschiedlichen Gesichtspunkten führt.

Wir werden diesen Artikel hier nicht verbessern können, unsere Diskussion ist Zeitverschwendung. -- wefo 07:02, 5. Jun. 2011 (CEST)

@PeterFrankfurt: Alles richtig, aber um den Strom fließen zu lassen und den besagten Magnetfluß bzw. das Magnetfeld aufzubauen hast du bestimmt erst mal eine Spannung anlegen müssen. Mehr noch: Diese mußte erst eine definierte Zeit "einwirken" und nur die dadurch entstandene Spannungszeitfläche führt zum Fluß, nicht nur mathematisch, auch kausal.MfG -- Elmil 10:40, 5. Jun. 2011 (CEST)

Nö, du kannst Dir auch eine reine Stromquelle vorstellen, die einfach Ladungsträger in die (unendliche und damit sowieso fiktive) Leitung reinschiebt. --PeterFrankfurt 00:14, 6. Jun. 2011 (CEST)

Auch wenn Du Physiker bist, es wird auch dir nicht gelingen die Physik zu betrügen. Da kann man sich drehen und wenden wie man will, in einer Leiterschleife oder in einer ähnlichen Anordnung ist Flussänderung immer verbunden mit Spannung und Fluß mit Spannungszeitfläche. Auch deine Stromquelle muß erst mal mit Spannung den Fluss aufbauen. Mit Strom allein kriegst Du auch gar keine Energie in die Anordnung. MfG -- Elmil 16:59, 6. Jun. 2011 (CEST)

Siehe oben, auch die Konstantstromquelle muß den Strom in die Spule einschwingen lassen und dazu erhöht sie die Spannung erst einmal bis zur maximalen Bürdenspannung, um dann die Spannung abzuregeln wenn der Soll-Konstantstrom fliesst. Das kann man alles nachmessen und braucht nicht jahrelang darüber zu diskutieren. Bei der unendliche langen Leitung aus dem Beispiel von Peterfrankfurt, die mit Konstantstrom gespeist wird, würde es aber unendlich lange dauern bis der Strom stationär würde, weil das L auch unendlich groß wäre. Das Beispiel passt aber zur Denkweise.--Emeko 12:01, 6. Jun. 2011 (CEST)

Du musst Dich schon entscheiden: Entweder Du betrachtest eine Spannungsquelle von 10 V und einen Widerstand des Kupfers von 1 Ohm, dann beträgt der Strom 10 A und den magnetischen Fluss kann man mit der Anzahl der Windungen ausrechnen. Dann sind die 20 A gegenstandslos und die Zeit spielt auch keine Rolle, weil die früher betrachteten Amperewindungen bekannt sind. Wenn man die Fläche kennt, kann man sogar die Flussdichte bestimmen, die aber durch die Sättigung des Kernmaterials begrenzt sein könnte. Auch für den magnetischen Kreis haben wir eine Art ohmsches Gesetz.

Bei einer Stromquelle ist die Spannung irrelevant, weil sich eine ideale Stromquelle und ein Schalter als Reihenschaltung geistig nicht vertragen. Du setzt also bei Deiner Betrachtung voraus, dass es sich nicht um eine ideale, sondern um eine reale Stromquelle handelt. Für die Praxis ist das völlig in Ordnung, aber es ist bedenklich, darauf eine Theorie aufzubauen.

Ich hatte nicht reagiert, weil PeterFrankfurt direkt und ausschließlich angesprochen wurde. -- wefo 14:39, 6. Jun. 2011 (CEST)

Die 20 A habe ich nur genannt, damit die Quelle nicht einbricht bei 10A Laststrom, die 20 A fliessen natürlich nicht. Natürlich ist der Magnetfluss ausrechenbar mit den Amperewindungen, aber darum geht es doch nicht hierbei, sondern um den Einschwingvorgang bis die 10A zum fliessen kommen. Wollt ihr micht denn absichtlich falsch verstehen???? Hier scheint sich so manches gesitig nicht zu vertragen. Wieso kann ich denn nach einer Stromquelle keinen Schalter einbauen? Was dabei abläuft habe ich ja beschrieben. Die ideale Stromquelle würde auf Unendlich Volt gehen am Ausgang wenn kein Strom fliessen kann bei offenem Schalter und auch kurze Zeit nach dem geschlossenen Schalter, wären 2 Picosekunden Recht? Und da wäre die Spannungszeitfläche natürlich auch nicht Null, sondern nur die Zeit sehr sehr kurz. Ich baue auch keine Theorie auf, sondern sage immer wieder, messt es nach, sonst kapiert ihr es nie. Nehmt meinetwegen eine KOnstant-Stromquelle mit 100 V Treiber oder Max. Bürdenspannung die 10 A kann und die Spule mit 1 Ohm. Oder macht es mit meiner 10V Spannungsquelle die 20 A kann. Ich hatte dich auch angesprochen Wefo. Die Spannungszeitfläche bezieht sich natürlich nicht auf einen Sinusförmigen Verlauf bei meinem DC Spannungsquellen Beispiel. Sie ist ganz einfach U mal T, T gemessen bis der Strom stationär wir, U ist ja Konstant. Es ist zum Verzweifeln mit euch. Ich lass es wieder sein. Schau einfach auf meine Homepage, bei dem Versuch mit den DC Spannungszeitflächen die auf einen Trafo gegeben werden, oder schau unter Benutzer EMEKO in meine Beispiele, vielleicht kapiert ihr es dann. Benutzer:EMEKO unter-Trafogrundlagen-11.png, usw.--Emeko 14:56, 6. Jun. 2011 (CEST)

Das mit den 20 A hatte ich ja verstanden, ich wollte nur unwichtige von wichtigen Details trennen, um darauf hinzuweisen, dass es Randbedingungen gibt, die bekannt sein müssen, um eine Differential- oder Integralgleichung zu lösen oder um einen Versuch aufzubauen und auszuwerten. Nun bin ich mir auch nicht ganz sicher, ob Du eine Gleichspannungsquelle oder eine Wechselspannungsquelle meinst. Ich dachte an eine Gleichspannungsquelle. Aber Deine Darstellung legte für mich nahe, daß Du den Zustand am Ende des Einschwingvorganges meinst. Und dieses Ende ist durch Gleichstrom und Gleichspannung gekennzeichnet; und es gibt keine Flussänderung. Der Übergang zur Wechselstromrechnung setzt voraus, dass der Einschwingvorgang abgeklungen ist. Die allgemeine Lösung ist die Summe aus Einschwingvorgang und Wechselstromrechnung.

Natürlich sind die Prozesse beim Ein- und Ausschalten ein wichtiges Spezialgebiet für Netztrafos, aber eher unbedeutend für Stromwandler und völlig unbedeutend für die Transformatorkopplung im Röhrenradio oder Transistorradio.

Deshalb solltest Du eine Möglichkeit suchen, die Prozesse beim Ein- und Ausschalten in einem eigenen Artikel sinnvoll darzustellen (Vorschlag: Transformator (Verhalten beim Schalten)). In einem allgemeinen Artikel zum Thema Transformator ist das nur verwirrend. Dieser Artikel muss absolut omA-tauglich sein, kein Fachbuch über Transformatoren in allen ihren Varianten, die ja nicht einmal abgedeckt sind. Denke mal an den Transformator mit der Kurzschlusswindung, der im Schütz enthalten ist. Ich finde, Fachleute sollten sich einig werden und das allgemein anerkannte elektrische Modell nicht in Frage stellen. -- wefo 22:24, 6. Jun. 2011 (CEST)

Hallo Wefo, Natürlich meine ich eine DC Spannung das schrieb ich oben. Du scheinst den Begriff DC nicht zu kennen, es sei dir deiner Vergangenheit geschuldet, entschuldigt, dafür weißt du wie es auf russisch heißt. DC heißt neudeutsch: During Current und meint aber Gleichspannung oder Strom. Den Artikel Einschalten des Transformators gibt es schon im WP, da könnte man das Thema Einschwingen des Stationären Zustandes noch ausbauen. Wenn man eine DC Spannung an einen Trafo legt passiert zu Anfang das gleiche wie während dem Anlegen der ersten AC Spannungshalbwelle an den Trafo, abhängig natürlich von der Ausgangslage der Remanenz. Das habe ich mit meinen Messungen auf meiner "Benutzer:emeko" Seite doch alles schon gezeigt.--Emeko 12:36, 7. Jun. 2011 (CEST)

Nein, es geht überhaupt nicht um reale Vorgänge beim Ein- und Ausschalten. Es geht um die Basisdefinition der physikalisch-elektrischen Größe "Strom". Damit sie messbar wird, hat die Physikergemeinschaft eine Definition erarbeitet, was unter "1 Ampère" zu verstehen ist. Und diese Definition baut auf der Kraftwirkung auf, die zwei stromdurchflossene, parallele Drähte aufeinander ausüben. Für diese Kraftwirkung ist ein Magnetfeld notwendig. Und dieses wird durch den Strom bewirkt. Wie und bei welcher Spannung und mit welchem Einschaltverhalten dieser Strom zustandekommt, ist komplett irrelevant für diese Definition. Relevant ist ausschließlich der direkt hergestellte Zusammenhang Strom --> Magnetfeld --> Kraft. --PeterFrankfurt 01:44, 7. Jun. 2011 (CEST)

Hallo PeterFranfurt, bitte genau lesen. Es geht bei meinem Beispiel nur um das EInschwingen des STROMES nach dem Anlegen der DC Spannung, also den Vorgang den du ausblendest. Du betrachtest die Zeit nach dem Einschwingen. Natürlich hast du mit deinem Beispiel der Definition des STromes per Kraft recht. Aber so weit ist der Vorgang noch nicht gekommen, weil der Strom am Anfang noch gar nicht fliesst, nach dem Anlegen der DC Spannung oder deiner DC-Konstantstromquelle mit zum Beipiel 100V DC als max. Bürdenspannung. Es ist auch richtig, dass zwischen den Drähten im Trafo kräfte wirken. Aber darum geht es mir hier nicht.--Emeko 12:36, 7. Jun. 2011 (CEST)

Hallo PeterFranfurt, die Definition des Stromes kann grundsätzlich über jede seiner Wirkungen erfolgen. Unbestreitbar ist die aktuelle Definition zweckmäßig und auch begriffsprägend; aber sie ist nicht grundsätzlich besser als jede andere, die nach Eichung bzw. Kalibrierung zur Messung verwendet werden kann. Ich verbinde die Messung einer Spannung noch immer mit dem Drehspulmeßwerk, und die Messung eines Stromes mit der Messung des Spannungsabfalls an einem Shunt. Und natürlich ist mir das Dreheisenmesswerk für Spannungen und Ströme bewusst. Die Basisdefinition ist nicht die Grundlage des elektrischen Modells, sondern es ist umgekehrt, die Basisdefinition wurde an das (verfeinerte, verbesserte) Modell angepasst. Und alle diese Fragen haben mit dem Trafo kaum etwas zu tun, weil der ideale Transformator keine Energie (in Form eines magnetischen Feldes) speichert. -- wefo 10:49, 7. Jun. 2011 (CEST)

Einen entscheidenden Vorteil hat Deine Argumentation: Sie beweist, dass das beim realen Trafo selbstverständlich vorhandene magnetische Feld direkt absolut nichts mit der Spannung zu tun hat! Aber dieser dein "Beweis" krankt daran, dass die beiden parallelen Leiter eine (unendliche – wegen der unendlichen Länge!) Induktivität und Gegeninduktivität (und an dieser eine z. B. selbstinduzierte unendliche Spannung) haben. -- wefo 14:13, 7. Jun. 2011 (CEST)

Hallo Wefo, jetzt liegst du auf dem richtigen Kurs. Wenn Pterfrankfurt jetzt immer noch ohne Spannung unterwegs ist, dann liegt das an der "unendlichen Leitung".--Emeko 15:15, 7. Jun. 2011 (CEST)

Ich glaube nicht, dass tendenziell beleidigende Äußerungen über einen durchaus kompetenten und vor allem ernstzunehmenden Gesprächspartner der richtige Weg sind, um diesen nach meiner Beurteilung eher unsäglichen Artikel zu verbessern.

Jeder "Augenblickswert" ist als Messwert der Grenzwert eines über ein Intervall gemessenen Mittelwertes für jenen Fall, bei dem die Dauer dieses Intervalls gegen null strebt; folglich eine mathematische Abstraktion, die im Idealfall von einem zeitlich konstanten Wert ausgeht; jede Messung erfordert Energie, deshalb kann die Dauer des Intervalls nicht null sein. Alle Modelle basieren auf Gleichgrößen, die für den Fall des eingeschwungenen Zustands auf Wechselgrößen erweitert werden und bei denen der Einschwingvorgang so behandelt wird, als gehe es um sich langsam ändernde Gleichgrößen. Auch dies ist Teil des elektrischen Modells, gilt aber eben viel allgemeiner. -- wefo 15:42, 7. Jun. 2011 (CEST)

Jemanden der alle Argumente ignoriert und seien sie noch so anschaulich und freundlich von mehreren Seiten vorgetragen, kann ich nicht mehr ernst nehmen. Deshalb meine Reaktion. Ich weiß einfach nicht mehr wie ich es noch erklären soll. Meinen Hinweis es nachzumessen ignoriert er. Du übrigens auch. Das mit dem Augenblickswert bezieht sich wohl nicht auf die Messung mit dem Oscilloscop, denn dabei wird die Spannung oder der Strom über einen längeren Zeitraum im Verlauf gemessen. Also ist das kein Augenblickswert wie bei einem Zeigerinstrument obwohl du jetzt sagst, dass letzteres ja auch integriert aufgrund seiner mechanischen Trägheit, aber das hat doch alles nichts mit der Wirkung der Spannungszeitfläche auf eine Induktivität zu tun. Das Pendant für Kapazitäten ist übrigends die Stromzeitfläche die einen Kondensator auflädt.

Da heißt es ja auch Q = I * T und C * U = I * T. Und wenn I konstant ist dann nimmt U linear zu mit der Zeit. usw. Hierbei ist die Spannung nicht gleich da sondern es fliesst zuerst ein Strom, also umgekehrt wie bei der Spule.--Emeko 18:21, 7. Jun. 2011 (CEST)

Es gilt übrigens auch: L * I = U * t als Pendant zu oben C * U = I * t. Nur für das Verständnis. Und was sind U * T anderes als Spannungszeitflächen, die bei DC Betrieb wirklich ganz ohne Integral zu kapieren sind?.--Emeko 11:55, 8. Jun. 2011 (CEST)

Wenn Du Deinerseits die Grunddefinitionen unseres Physikbegriffsgebäudes nicht ernst nimmst, kann man Deine Einwände auch gut ignorieren. Ich habe immer noch keine ernstzunehmenden Argumente gesehen, alles verliert sich nur ganz schnell in irgendwelchen obskuren Nebenaspekten, aber ignoriert das eigentliche Prinzip. --PeterFrankfurt 02:18, 8. Jun. 2011 (CEST)

Hallo PeterFrankfurt, nimmst du mir mein Schäufelchen weg, dann nehme ich dir dein Schäufelchen weg! Ist das jetz Standesdünkel, weshalb du unsere Argumente, ( von Elmil, MichaelLenz, Janka, Fellpfleger usw. und meiner Wenigkeit) nicht akzeptierst oder schon Altersstarrsinn? (Wenn ich dich nicht provoziere kommst du doch nicht aus deiner Höhle.) Nochmal, was den Eingeschwungenen Zustand bei dem gleichstromgespeisten Elektromagneten oder der Parallelleitung betrifft hast du vollkommen recht, da sind wir alle einer Meinung. Aber bis der Strom seinen Endwert erreicht hat passiert etwas zusätzlich interessantes. Das wird auch in meiner Formelsammlung beschrieben unter Einschaltvorgang einer Spule: i = I(1-e hoch minus t durch Tau). Tau ist L/R der Spule. Also fliesst der Strom nicht gleich in voller Höhe sondern baut sich nach einer E Funktion auf, wie die Spannung am mit einem R geladenen Kondensator. Also ist zuerst die Spannung da damit der Strom fliesst. (Übrigens wurden die Grundgebäude der Physik schon mehrmals in der Vergangenheit neu gebaut.) Blende das alles Bitte nicht länger aus sonst können wir jetzt wirklich nach 2 Jahren Diskussion aufhören hier zu diskutieren.--Emeko 11:55, 8. Jun. 2011 (CEST)

Hallo PeterFrankfurt, wenn wir vom idealen Transformator ausgehen, dann wirft die zweifelsfrei im realen Transformator und insbesondere in Transformatoren für große Leistungen gespeicherte Energie bei Schaltvorgängen durchaus ernstzunehmende Fragen auf und führt zu patentfähigen Lösungen, die aber nicht die Hauptaufgabe des Transformators – die Übertragung von Energie – sondern deren eigentlich unerwünschte, zeitweilige Speicherung betreffen. Diese Aspekte gehören zusammen mit Schaltvorgängen an Spulen und Kondensatoren in einen speziellen Artikel (Elektronische Netzteile haben bei mir bereits wiederholt zum Verschmoren handelsüblicher Lichtschalter geführt, weil diese nicht mehr so solide gebaut sind, wie das früher der Fall war.) Ich habe allerdings Zweifel, ob die Verfechter der entsprechenden Passagen im Artikel „Transformator“ mit dem elektrischen Modell dafür hinreichend vertraut sind. -- wefo 12:11, 8. Jun. 2011 (CEST)

Hallo Wefo, was meinst du genau mit gespeicherter Energie beim Trafo? Meinst du die in den Luftspalten gespeicherte Energie, denn nur dort wird eine solche gespeichert, (siehe Sperrwandler,) am Ende einer Netzspannungshalbwelle und in der nächsten Halbwelle wieder ins Netz zurückgeschoben als Blindstrom. Oder meinst du die Ummagnetisierungsenergie, die zum Beispiel beim Ringkerntrafo sehr gering ist, die aber nicht zurückgewonnen werden kann sondern nur zu einer geringen Erwärmung des EIsenkernes beiträgt. Siehe meine Messungen am Ringkerntrafo die beweisen, dass der Ummmagnetisierungsstrom in Phase mit der Spannung ist. Oder meinst du die in Elektromagneten gespeicherte Energie, dort auch vorwiegend im Luftspalt oder im Streufeld gespeichert, die beim Ausschalten dann den hässlichen Funken erzeugt an den Kontakten. Siehe auch KFZ Motor Zündung. Dieses Phänomen hängt wohl auch mit dem Trafoprinzip zusammen, wird aber dem Peterfrankfurt kaum helfen die Spannungszeitflächen zu akzeptieren, es sei denn du bringst ihn dazu es nachzumessen. Er könnte einen Elektromagneten mit DC erregen, Ihn über einen mech. Schalter abschalten und die Rückschlagspannung über den Zeitverlauf mit einem Oscilloscop messen in Abhängigkeit von einer Funkenlöschung per Kondensator oder Widerstand oder Diode oder Zenerdiode. In allen Fällen wird das Integral der Spannung über den Zeitverlauf, also die Spannungszeitfläche, konstant sein. Denn die Gundfesten der Physik lassen sich in diesem Fall nicht erschüttern. --Emeko 14:11, 8. Jun. 2011 (CEST)

Wie angemerkt: Nebenschauplätze. Es ist einfach in dieser Definition des Maßsystem keine Rede von Einschwingvorgängen oder von gespeicherter Energie, es wird nur ein Zusammenhang der Wirkung vom Strom über Magnetfeld zum Kraftfeld festgestellt. --PeterFrankfurt 02:02, 9. Jun. 2011 (CEST)

Für dein Masssystem per Kraft den Strom zu messen sind es logischerweise Nebenschauplätze, für das praktische Verständnis des Transformators und des Elektromagnetismus an Spulen mit oder ohne Kern sind es entscheidende Gesetze.--Emeko 11:54, 9. Jun. 2011 (CEST)

Jeder kann das Fallgesetz nachmessen. Deshalb ist es unmöglich, dass die Erdbeschleunigung mit zunehmender Höhe abnimmt. Oder? -- wefo 07:17, 9. Jun. 2011 (CEST)

Hallo Wefo, ich verstehe nicht ganz was du damit meinst, bzw. mit was du das vergleichen willst. Ich denke die Erdanziehung nimmt mit der Entfernung zur Erde ab, aber was hat das mit der Streitfrage Spannungszeitfläche zu tun? Willst du mit dem Beispiel auf die Beschränktheit der Sichtweise des Betrachters hinweisen? --Emeko 11:54, 9. Jun. 2011 (CEST)

Also, ich war jetzt einen Tag weg und hatte Zeit, nochmal nachzudenken. Ich muss Dich enttäuschen, ich behalte recht. Mir ist nämlich abseits aller idealisierten Theorie ein handfestes, konkretes, täglich angewendetes Beispiel eingefallen, der Supraleitungsmagnet. Ok, zum Hochfahren braucht man ein normales Netzteil mit Spannung und Strom, mit dem man den Strom in die supraleitende Wicklung einspeist. Fließt genug Strom und ist alles kalt genug, schließt man den supraleitenden Kreis und kann das Netzteil wegnehmen. Der Strom fließt weiterhin, macht ein Magnetfeld, und die Spannung kann man auch angeben, sie beträgt exakt 0 V. Nicht annähernd, sondern exakt. Täglich in hunderten oder tausenden Labors praktiziert und wahrscheinlich auch in diversen technischen Anwendungen und sozusagen im Laden zu kaufen. - Allgemein stellt es sich mir jetzt so dar: Ein "nacktes", statisches Magnetfeld braucht eindeutig Strom und kann auf Spannung verzichten. Die kommt aber sofort ins Spiel, wenn man es a) mit zeitlich veränderlichen Größen zu tun hat (einschalten, Wechselstrom) oder b) mit Materialeigenschaften (Permeabilität, ohmsche Effekte, Hysterese). Beim Trafo ist das natürlich alles der Fall und niemand, incl. mir, bestreitet, dass man für den Trafo die Spannung prominent mit einrechnen muss. Nur wie gesagt, ganz unten an der Basis sieht es anders aus. --PeterFrankfurt 17:30, 10. Jun. 2011 (CEST)

Ok, nur zum Hochfahren des Supraleiters braucht man die SPANNUNGSZEITFLÄCHE und dann nicht mehr. Bei dem Sonderfall Supraleiter wird das besonders schön deutlich. Danke für das Beispiel. Das ist genau das was ich immer vertrete, was auch beim normalen Trafo passiert zum Aufbau des Magnetflusses, worauf der Trafo dann mit seinem Leerlaufstrom antwortet, der bauartbedingt bei der selben Trafogröße um mehr als Faktor 100 unterschiedlich hoch sein kann. Die Spannung die nach dem Magnetflussaufbau beim normalen Trafo dann noch benötigt wird, wenn man ihn zum Beispiel mit einem DC Spannungspuls betreibt,(Schaltnetzteiltrafos,) muß die Verluste überwinden, die beim Supraleiter nicht existieren. Der Ring wird ja nach dem Aufbau des Stromes kurzgeschlossen und der Gleich-Strom fliesst dann ohne Spannungsabfall monatelang in unverminderter Höhe. Bitte unterscheide also zwischen dem Aufbau des Magnetflusses und dem Zustand wenn dieser nicht mehr verändert wird, was ja beim Gleichstrommagneten auch so der Fall ist. Beim Trafo hat man aber dauernd den sich ändernden Magnetfluss, denn nur damit wird ja die Spannung induziert. Was meinst du bitte mit ganz unten an der Basis? Ich meine auch da ist zuerst die Spannungszeitfläche da die den Magnetfluss aufbaut, umkehrt, aufbaut, umkehrt usw. und den Leerlauf-Strom hervorruft. Ich habe wieder Hoffnung, dass wir uns in Zukunft verstehen könnten.--Emeko 10:16, 11. Jun. 2011 (CEST)

Das mit der Basis meine ich genau andersrum: Das Grundprinzip, welche Größe primär von welchen (möglichst wenigen) anderen abhängt. Einschaltvorgänge sind bei solcher Betrachtungsweise eher "Dreckeffekte", um die muss man sich nachher in der rauen Realität kümmern. Solange es nach Occams Rasiermesser und die grundlegenden Prinzipien geht, die Basis ganz unten am Fundament des ganzen Gebäudes, blendet man sowas erstmal aus. --PeterFrankfurt 00:30, 12. Jun. 2011 (CEST)

Wer schreibt hier oben in der Diskussion etwas von Einschaltvorgängen? Du schreibst doch selber dass man für das Hochfahren des Stromes in der Supraleitenden Spule zuerst die Spannung braucht. Die Diskussion bringt aber nichts mehr mit dir. Dir geht es um das Diskutieren in endlosen sich wiederholenden Schleifen. Ich wiederhole mich nicht gerne immer wieder und lasse es jetzt von nun ab dir zu antworten.--Emeko 10:55, 13. Jun. 2011 (CEST)

Danke PeterFrankfurt, die Story mit dem Rasiermesser kannte ich nicht. In meinem Studium wurden aber die Prinzipien der wissenschaftlichen Denkweise in ähnlicher Weise vermittelt. Diese Kenntnisse lassen mich allerdings in dem Rasiermesserartikel an einigen Stellen etwas „stolpern“: Ich habe gelernt und verinnerlicht, dass man eine Theorie nicht durch Versuche „beweisen“ kann, sondern dass bestimmte Versuchsergebnisse eine Theorie im besten Fall lediglich nicht widerlegen; und dass eine Theorie zu erweitern (bessere Theorie) oder zu verwerfen ist, wenn sie durch ein Versuchsergebnis widerlegt wird.

Um von der Beschränkung auf die von den häufigen Netztrafos geprägte Sichtweise wegzukommen, betrachte ich zuerst den Trafo der Stromzange, des Stromwandlers, der Rogowskispule und den im FI-Schutzschalter und bin nun sehr neugierig, wo dort Spannungszeitflächen zu messen sind. Falls nicht, so würde dieses „Gedankenexperiment“ die „Theorie“ widerlegen, das Spannungszeitflächen das allgemein geeignete Mittel zur Beschreibung der Wirkungsweise eines „Trafos im Allgemeinen“ sind. -- wefo 03:52, 12. Jun. 2011 (CEST)

Auch der Stromwandler braucht eine Spannungszeitfläche um die Magnetisierung aufzubauen. Aber weil sein Kern eben keinen Luftspalt hat und man den Ausgang meist kurzschliesst oder sehr niederohmig abschliesst, ist die Spannung dabei sehr klein. Man fährt nur einen sehr kleinen Hub auf der Hysteresekurve, damit der Messfehler gering bleibt und die Gegenspannung in der Primärspule den speisenden Stromkreis nicht schwächt, meint die Spannung dort verkleinert. Stromwandler werden übrigens vom Ausgang her geprüft vom Hersteller als Endkontrolle. Man gibt auf den offenen Ausgangskreis eine definierte Sinusspannung und misst den Strom der dabei fliesst, betrachtet ihn also als Spannungstrafo, was er auch ist, denn je nach Abschlusswiderstand ist der Stromwandlertrafo keine Konstantstromquelle, wie oft behauptet wird. Ich habe dazu umfangreiche Messungen durchgeführt und damit einen weiteren Beweis der Spannungszeitflächen geliefert. Du findest das auf meiner Homepage oder unter "Benutzer:emeko" im WP unter meinen Grafiken. Wenn du mir deine Mail Adresse sendest oder habe ich die schon, werde nachsehen, sende ich dir meine "Stromwandlermessungen" unter "stromwandler-test-1 bis 13".--Emeko 10:55, 13. Jun. 2011 (CEST)

Emeko, Du scheinst meine Antwort an PeterFrankfurt nicht gelesen zu haben. Ich will es deutlicher sagen: Wenn jemand behauptet, eine Theorie würde durch einen Versuch bewiesen, dann dreht sich mir der Magen auch dann um, wenn dieser Fauxpas dem Harald Lesch passiert. Messergebnisse können einer gegebenen Theorie entsprechen oder zu einer Verfeinerung der Theorie Anlass geben. Sie können aber eine Theorie auch widerlegen. Deine Argumentation bezüglich des Stromwandlertrafos sagt nichts weiter, als dass ein Trafo ein Trafo ist, dessen für einen linearen Betrieb relevante Eigenschaft neben der Potentialtrennung das Übersetzungsverhältnis ist. So what? -- wefo 13:16, 13. Jun. 2011 (CEST)

Die Frage, ob man den Begriff "Spannungszeitfläche" benötigt oder nicht, um einen Trafo, Stromwandler (auch ein FI-Schalter ist ein [Differenz-]Stromwandler) oder dergl. zu beschreiben, darf jeder für sich entscheiden. Ohne das Induktionsgesetz zu bemühen, geht es jedenfalls nicht. Diesem nach ist es eben so, daß die induzierte Spannung an einer Leiterschleife sich aus der Änderungsgeschwindigkeit (dphi/dt) des Flusses ergibt, der durch diese Schleife tritt. Soweit sicher unstrittig. Daraus folgt aber auch, daß jede Flussänderung in einer solchen Leiterschleife mit einer meßbaren Spannungszeitfläche verbunden sein muß. Warum sich viele damit so schwer tun, ist mir schleierhaft. Solange der Fluss nicht interessiert, interessiert natürlich auch die Spzfl. nicht. Anders herum ist die Spzfl. aber eines der besten Mittel, Flüsse zu bestimmen und deswegen aus der Magnetmeßtechnik auch gar nicht mehr wegzudenken.

Etwas ganz anderes ist die hier zitierte Rogowskispule. Die einzige Gemeinsamkeit mit Trafo und Stromwandler beschränkt sich auf den Umstand, daß es sich auch hier um eine Anwendung des Induktionsgesetzes handelt (deswegen hat sie im Trafoartikel auch nichts verloren, sie ist auch kein Strom"wandler", allenfalls ein diesbezüglicher Meßumformer). Die Rogowskispule ist eine Vorrichtung, um den Magnetfluß und damit auch den magnetischen Spannungsabfall zwischen 2 Punkten zu messen. Biegt man die Spule durch Zusammenführen der beiden Enden zu einem Gürtel, so ist die magnetische Spannung zwischen den Enden i. A. null, es sei denn, durch den Gürtel wird Durchflutung geführt. Dann ist die magn. Spannung gleich dieser Durchflutung. Die Spannung an der Spule ist natürlich nur das Ergebnis einer Fluss-(oder magnetischer Spannungs)-änderung. Da aber diese nicht interessiert, sondern nur der Fluss selbst, muß man diese Spannung mit Hilfe eines Integrators integrieren, d.h. nichts anderes als die Spannungszeitfläche bilden. Also ein klassisches Anwendungbeispiel für Spzfl.

Wer in alten Physikbüchern (z. B. in meinem alten Gertsen oder auch Küpfmüller) liest, findet häufig dort, wo es um Flussmessungen in Spulen geht, ein ballistisches Galvanometer an den Spulen. Damit wurde dann der "Spannungstoß" bestimmt, was nichts anderes war als die Bestimmung einer Spannungszeitfläche. MfG -- Elmil 13:49, 13. Jun. 2011 (CEST)

Das mag ja alles sein. Aber es gibt genügend technische Anwendungsfälle, wo man die Einschaltvorgänge für die quantitative Auswertung nicht zu berücksichtigen braucht. Magnetfeld H=n*I/l; Energie im Magnetfeld = (1/2)*L*I². Praktisches Beispiel: Meine Reflexionsspektren-Messungen mit der Probe im Magnetfeld. Da brauchte ich mir nur die Stromstärke zu notieren, die während der Messung durch den Magneten floss, denn damit konnte ich die Magnetfeldstärke mit ausreichender Genauigkeit (mue-r praktisch 1) berechnen. Das Gegenteil findet man beim Kondensator: Wenn ich die elektrostatische Papierhalterung in einem Flachbettplotter betrachte, messe ich nur die Spannung, interessiere mich aber nur wenig für den Strom, den ich zu Anfang mal reinstecken musste, um die Elektroden aufzuladen. --PeterFrankfurt 01:46, 14. Jun. 2011 (CEST)

Aus Deiner Energiebetrachtung könnte man dann schließen, auch elektrische Energie entsteht ganz ohne Spannung, schließlich kommt in R*I^2*t auch keine Spannung vor. So wie sich hinter R U/I verbirgt, sodaß Eel=U/I*I^2*t=U*I*t, so verbirgt sich hinter L das Verhältnis phi/I, sodaß Eind=1/2*phi/I*I^2=1/2*phi*I, in Worten Fluss*Strom und der Fluss [Dimension Vs] entspricht der Spannungszeitfläche, die den Fluß aufgebaut hat. Gerade die Energiebetrachtung zeigt, daß ein Magnetfeld eben durch 2 Komponenten zu beschreiben ist, nämlich Fluss phi und Feldstärke H. Da gibt es auch gar keinen Widerspruch, der Aufbau oder die Veränderung des Flusses in einer Spule erfordert Spannungszeitflächen, die Aufrechterhaltung eines Magnetfeldes erfordert Strom. Der Energieinhalt ist das Produkt aus beidem. MfG -- Elmil 11:37, 14. Jun. 2011 (CEST)

Manchmal bin ich ein ziemliches Stinktier: Deshalb möchte ich das Relais erwähnen, in dem es ja tatsächlich irgendwie auch um den magnetischen Fluss (Zugkraft) geht. Das muss wohl ein sehr schlechter Artikel sein, denn Spannungszeitflächen sind dort nicht erwähnt. Das wäre doch ein Ort, wo sich Spezialisten der Sache annehmen könnten?

Selbstverständlich bin ich auch mit dem Artikel zum Relais nicht zufrieden, denn die Entstehung der Hysterese auf dem "klassischen" Weg über die magnetische Urspannung (Amperewindungen), den sich beim Anziehen verringernden Luftweg mit dem sich dadurch verringernden magnetischen Widerstand und vergrößernden magnetischen Fluss sollte durchaus dargestellt werden. Ich sehe aber keinen Grund, hier die Spannungszeitflächen einzuführen. Die tatsächliche Größe des Flusses geht mir nämlich glatt an dem Bewussten vorbei. Das ist insoweit schade, weil sich daraus eine begriffliche Wahrnehmung etwa so ergeben könnte, wie man von 1 Ampere oder 1 Sekunde ja auch eine Vorstellung hat. Es überrascht mich auch nicht wirklich, dass ich in dem Artikel keine Erwähnung des Antiklebstiftes finde, der aber immerhin beim Zugmagneten erwähnt ist. Aber auch dem Zugmagneten fehlt die Spannungszeitfläche? Ein weites Betätigungsfeld!

Man kann übrigens durch Versuche "beweisen", dass die Anzugspannung eines Relais nicht davon abhängt, ob das Wickelfenster durch schön ordentliches Wickeln oder mit einer wilden Wicklung gefüllt wurde (der Füllfaktor spielt also überraschender Weise und im Gegensatz zu dem Eindruck aus dem Artikel "beweisbar" keine Rolle). Tatsächlich kann man beweisen, dass die Anzugspannung eigentlich nur von der Drahtstärke abhängt, wenn man von Dreckeffekten absieht. Wenn man einen Draht der entsprechenden Stärke als nur eine Windung durchnittlicher Länge um den Kern führt (extrem schlechter Füllfaktor) zieht das Relais bei der gleichen Spannung an; man muss allerdings erwarten, dass der Draht wegen des großen Stromes durchbrennen könnte (aber man muss ihn ja nicht zu lange einschalten, es käme hier ja auf die Stromquadratzeitfläche an – und die Kühlung). Das alles ist mindestens so interessant, wie es die Spannungszeitfläche ist, denn die genannten Erkenntnisse hatten für mich praktische Bedeutung, die Spannungszeitfläche nicht. Subjektiv wird das ein Verfechter der Spannungszeitfläche sicher anders sehen. -- wefo 03:29, 14. Jun. 2011 (CEST)

Wefo und Peter Frankfurt scheinen nur das beim Lesen von Elmils und meinen Antworten zu lesen was sie lieben und verstehen. Natürlich ist die Zugkraft eines DC gespeisten Elektromagneten nur von den Amperewindungen auf der Spule abhängig, das schrieb ich schon mehrmals. Dabei ist es egal ob man viele Ampere durch nur eine Windung oder wenig Ampere durch viele Windungen schickt. Wenn der Strom stationär geworden ist ändert sich ja auch der Magnetfluss nicht mehr und es tritt auch keine Induktion mehr auf, folglich ist die Spannungszeitfläche dann null. Die Spannungszeitfläche tritt aber vorher in Erscheinung, wenn der Strom nach dem Einschalten noch nicht stationär ist. Das versuchte ich in meinem Beispiel mit dem Schrittmotor zu erläutern, was ich hier noch mal etwas besser beschreiben will. Ein Schrittmotorantrieb, von einem Kollegen designt war bei höheren Schrittfrequenzen nur noch so schwach dass er die Wurst nicht vom Brot ziehen konnte. Es war guter Rat teuer. Bei niederer Schrittfolge war der Motor kräftig genug. Nach dem Erhöhen der Speisespannung und der Vergrößerung der Strombegrenzungswiderstände, damit der Strom der gleiche blieb wie bei der niederen Spannung, also den Nennstrom nicht überstieg, war er auch bei schnellem Schritt kräftig. Ohne die Spannungserhöhung kam nämlich der Strom pro Schritt bei schneller Folge gar nicht mehr zum fliessen, weil die Stromflusszeit dabei abnahm. (Die Spule wurde nicht mehr voll bei den schnellen Schritten.) Die Spannungszeitfläche pro Schritt und damit pro Spule wird bei hoher Schrittfolge natürlich kleiner. Die Erhöhung der Speise-Spannung, vergrößerte trotz den dann nötigen höheren Längswiderständen die Spannungszeitfläche wieder, weshalb dann der Nenn-Strom pro Schritt auch bei Schneller Schrittfolge wieder erreicht wurde und das Drehmoment des Motors bei langsamem und schnellem Schritt annähernd gleich hoch war. Bei einer AC betriebenen Spule oder einem Trafo sieht es jedoch ganz anders aus. Da wird ja dauernd im Luft oder Eisenkern ummmagnetisiert und da ist die Spannungszeitfläche bei jedem Ummagnetisierungsvorgang ständig in Aktion. Dieser Gedankensprung ist allerdings etwas schwerer nachzuvollziehen und von mir hier jetzt auch nicht gut erklärt. Das ist ja auch alles schon tausend mal erklärt worden. Wem es jedoch bei DC- Magneten jetzt noch nicht klar wird der will es einfach nicht verstehen und will nach meiner Meinung nur um des Diskutierens Willen ewig weiter diskutieren.--Emeko 11:36, 14. Jun. 2011 (CEST)

Selbstverständlich beanspruche ich für mich sehr ausgeprägte Fähigkeiten im selektiven Lesen. So lese ich zum Beispiel den obigen Satz: „Natürlich ist die Zugkraft eines DC gespeisten Elektromagneten nur von den Amperewindungen auf der Spule abhängig, das schrieb ich schon mehrmals.“ Und schon bin ich geneigt, das Wort Blödsinn in den Mund zu nehmen, denn die Amperewindungen (ein Ausdruck, den ich wegen seiner Anschaulichkeit sehr liebe) beschreiben lediglich die magnetische Urspannung. Die Kraft ist aber dem magnetischen Fluss proportional, und der ergibt sich ähnlich wie der Strom nach dem ohmschen Gesetz als Quotient aus magnetischer Urspannung und magnetischem Widerstand. Dieser hängt stark von der Luftstrecke (Abstand) ab, und die Abhängigkeit entspricht einer um einen konstanten Anteil verschobenen Hyperbel. Was soll mir ein Elektromagnet, wenn er nichts anzieht?

Ich halte es allerdings nicht für zweckmäßig, in einer schlecht strukturierten Diskussion solche Grundsatzfragen zu erörtern. Selbstverständlich ist das magnetische Feld eine Form von Energie, konkret handelt es sich um potentielle Energie, so, wie auch das Feld eines Permanentmagneten und die Spannung eines Kugelkondensators potentielle Energie sind. Und selbstverständlich hat die nichtlineare Kennlinie des Eisens eine unabhängige und eine abhängige Variable, aber nur deshalb, weil viele Transformatoren einen Eisenkern enthalten, sind die nichtlinearen Eigenschaften nicht für alle Anwendungen relevant. Und, typischer Weise, werden die durch die Nichtlinearität und die Remanenz verursachten Verluste zunächst als linearer Verlustwiderstand in das Ersatzschaltbild aufgenommen. Und niemand ist daran gehindert, dieses Ersatzschaltbild zu verfeinern. -- wefo 14:00, 14. Jun. 2011 (CEST)

Um was geht es jetzt eigentlich, ich dachte um die Spannungszeitfläche? Jetzt eröffnest du wieder neue Diskussionen. Natürlich galt mein Beispiel vom Elektromagneten nur bei angezogenem Anker ohne Luftspalt und bei einem gegebenen Flussquerschnitt, bei dem man die Amperewindungen variiert. Jetzt kommst du sicher dass es immer einen geringen Spalt gibt, so werden wir nie fertig. Außer mit den Nerven. Du pickst dir nur die Dinge aus der Diskussion, welche dir schmecken. Sagst aber nichts zum Beispiel von mir mit dem Schrittmotor, das die Spannungszeitflächen auch für die OMA erhellt.--Emeko 16:18, 14. Jun. 2011 (CEST)

Deiner Darstellung des Schrittmotorproblems kann ich durchaus folgen. Aber, was hat das mit einem Transformator zu tun?

Es gibt Transformatoren ohne Eisenkern. Die sind deshalb linear. Deshalb gibt es für einen allgemeinen Transformator keinen Grund, die Größe des magnetischen Flusses zu ermitteln. Das Thema ist für einen allgemeinen Artikel nicht relevant.

Transformatoren müssen nicht bei 30 oder 60 Herz betrieben werden. Wie ist wohl eine Spannungszeitfläche für einen ganz allgemeinen Signalverlauf definiert? Es dürfte bereits schwierig werden, wenn es um nur drei sinusförmige Signale geht.

So wie Du argumentiertest „Natürlich galt mein Beispiel vom Elektromagneten nur bei angezogenem Anker ohne Luftspalt und bei einem gegebenen Flussquerschnitt“ kannst Du nun argumentieren „Natürlich gilt meine Spannungszeitfläche nur für Netztransformatoren“ oder irgendwie ähnlich. Damit würdest Du aber beweisen, dass die Spannungszeitfläche kein allgemeingültiges Problem ist, dass sie in einem allgemeinen Artikel über den Transformator fehl am Platz ist.

Das Beispiel mit den Schrittmotoren beweist darüber hinaus, dass die Spannungszeitfläche ein Aspekt ist, der viel allgemeiner abzuhandeln ist, nämlich im Zusammenhang mit allen Fällen, in denen der weitgehend normale Betriebszustand mit häufigen bis regelmäßigen Schaltvorgängen verbunden ist, oder in denen die eher seltenen Schaltvorgänge zu extremen Belastungen für die Technik führen. Also solltest Du die richtigen Schlussfolgerungen ziehen und einen Artikel über Spannungszeitflächen schreiben, auf den von allen anderen einschlägigen Objekten verwiesen/verlinkt wird (ggf. siehe auch). So einfach ist das. -- wefo 18:16, 14. Jun. 2011 (CEST)

Meine Darstellung mit dem Schrittmotor sollte zeigen, dass immer wenn die Magnetisierung sich ändern muß, weil zum Beispiel eine DC Spannung an einen Elektromagneten oder eine Spule angelegt wird oder weil einer Transformatorspule an einer Wechselspannung das Spuleninnere oder eben den Kern ständig ummagnetisiert, die Spannungszeitfläche den Magnetfluss aufbaut und also allgemeingültig ist. Was glaubst du was passiert, wenn ich einen eigenen Artikel schreibe mit der Bezeichnung Spannungszeitfläche? Da fängt die Diskussion erneut bei Adam und Eva an. (Vielleicht tut es der Elmil ja.) Bau doch mal die Gedankenbrücke vom Transformator in einem Schaltnetzteil, einem Gegentaktwandler, dessen Primärspule ständig umgepolt wird damit sich die Magnetisierung ändert, denn nur damit wird ja die Sekundärspannung erzeugt, zu einem Transformator der mit 50Hz Sinus betrieben wird. Dabei wird die Primärspule ja auch ständig umgepolt, nur nicht hart wie beim Schaltnetzteil, sondern weich mit einer Sinusspannung. Aber in beiden Transformatoren passiert magnetflussmäßig das Gleiche. Und die Spannungszeitfläche ist bei jedem Umpolen dabei. Das kannst du auch an meinen zahlreichen Messdiagrammen sehen. Es sind also nicht nur die seltenen Einschaltvorgänge welche die Spannungszeitfläche als Erklärung benötigen, wie du mir glauben machen willst. Die Einschaltvorgänge sind zwar ein Sonderfall im Trafobetrieb, den man mit der Wirkung der Spannungszeitflächen leichter versteht, sie sind aber bei jeder neuen Sinushalbwelle am Wirken. Das siehst du auch daran, dass ein Trafo für 60Hz ausgelegt, an 50Hz betrieben, bei gleicher Spannung wesentlich weiter ausmagnetisiert, weil dann die Spannungszeitflächen größer sind. Dass das bei einer Sinusspannung mit einem Integral zu tun hat wirst du wohl wissen. Du scheinst hier in den Tiefen deines Gedächtnisses zu kramen wo die alten Diskussionstexte abgespeichert sind und willst mir weismachen, dass die Betrachtung der Vorgänge am Transformator mit Spannungszeitflächen nur auf das Einschalten dessen begrenzt werden muß. (Immerhin ein Fortschritt.) Nimm die Spannungszeitflächen im Allgemeinen endlich an und du verstehst alles was mit einem "L" zu tun hat wesentlich besser. Dann wird dir zum Beispiel auch klar was genau bei einem Netzspannungshalbwellendefekt in einem Trafo passiert. Steht bisher auch in keinem Lehrbuch ist aber von mir schon oft verbreitet worden und was das Schöne ist: Es kann von Jedermann nachgemessen werden. Das was du mir weiter oben hier in den Mund legst würde ich nie behaupten: "Natürlich gilt meine Spannungszeitfläche nur für Netztransformatoren“. Da sage ich Blödsinn, das hättest du wohl gerne. --Emeko 19:48, 14. Jun. 2011 (CEST)

Die Betrachtung von Einschwingvorgängen ist eine in der Elektronik vollkommen normale Vorgehensweise, die allerdings etwas höhere Ansprüche stellt, als die übliche Wechselstromrechnung. Und der Einschaltvorgang bei den heutigen elektronischen Transformatoren und Schaltnetzteilen überfordert ganz eindeutig die heute üblichen, nur für "normalen" "Wechselstrom" konzipierten (Licht-)Schalter. Eine handelsübliche Lichterkette hat – wie ich bereits erwähnte – ganz alleine einen meiner Schalter "getötet". Der andere starb an einem Fernseher zusammen mit dem SAT-Receiver. Das Thema ist also ganz eindeutig relevant und meines Wissens in der WP nicht behandelt. Aber auch mein Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass es um die Überschreitung gewisser Grenzwerte geht, für die die Technik unter ökonomischen Gesichtspunkten ausgelegt wurde.

Dein Argument, keinen anderen Platz für so ein Thema zu haben und „wenn ich einen eigenen Artikel schreibe mit der Bezeichnung Spannungszeitfläche? Da fängt die Diskussion erneut bei Adam und Eva an“ ist kein überzeugendes Argument, den Artikel „Transformator“ damit zu belasten. Für den allgemeinen Transformator und auch den "normalen" Netztransformator sind Deine Spannungszeitflächen als Charakteristikum des magnetischen Flusses völlig Wurst, weil lediglich die erreichbare Flussdichte durch das Kernmaterial tendenziell beschränkt wird (genauer: Ein kleiner Anstieg bleibt!). Also: Was soll das Ganze hier? Nimm Lehre an, folge meinem Vorschlag! Das Wie liegt bei Dir und eventuellen Mittätern. Das Problem der Quellen kannst Du sicher besser beurteilen als ich. -- wefo 22:11, 14. Jun. 2011 (CEST)

Die Spannungszeitfläche gibt es ja, und sie mag in bestimmten Situationen ja sogar nützlich sein, aber davon hatte zumindest ich überhaupt nicht gesprochen. Ich rede davon, dass ein Magnetfeld im "einfachen", im (eingeschwungenen) Gleichstromfall rein durch den Strom beschrieben wird (und nicht nur werden kann) und dass das eine elementare Eigenschaft des Magnetfelds an sich ist. Genauso wie beim Kondensator im vergleichbaren Fall nur die Spannung von Belang ist. Nach der Einschaltphase ist die Spannung in einem Gleichstromelektromagneten ohne Einfluss auf die Größe des Magnetfeldes, sie hat dann höchstens was mit den ohmschen Verlusten zu tun (die bei mir damals allerdings schon 5 MW erreichten). Und diese Fokussierung auf den Strom ist so stark, dass die Leute des SI die Stromstärke über die Kraftwirkung (durch die Magnetfelder) von zwei parallelen, gleichstromdurchflossenen Leitern definieren. Spannung wird da nicht erwähnt. Und dieses habe ich mir nicht ausgedacht, sondern ich zitiere da nur. Wenn das jemand daneben findet und dort die Spannungszeitfläche mit berücksichtigt sehen möchte, bin ich der falsche Ansprechpartner, da muss er schon zu den Leuten vom SI gehen (nach Paris?) und mit denen reden, und das wird dann bestimmt sehr interessant. --PeterFrankfurt 02:38, 15. Jun. 2011 (CEST)

Schaut mal hier: http://www.hgaechter.ch/magnetismus/indgesetzruhe.htm. Ansonsten ist alles von mir zum Thema gesagt worden und wird nicht mehr dauernd wiederholt. --Emeko 09:06, 15. Jun. 2011 (CEST)

Diese Quelle ist sehr fragwürdig. Gezeigt wird ein „Schaltbild“, das nur aus einem Pfad besteht. Wenn dieser ohne ohmschen Widerstand dargestellte Pfad an eine (ebenfalls) ideale (Gleich-)Spannungsquelle angeschlossen würde, dann würde der (Gleich-)Strom mit einem durch die Induktivität gegebenen Anstieg unbeschränkt wachsen. Das Diagramm zeigt einen Spannungsimpuls und dahinter einen Fehler, denn der Strom fließt nicht in gleicher Höhe weiter, sondern fällt mit einem durch die Induktivität gegebenen Abfall und erreicht nach der nochmaligen Dauer des Impulses wieder den Wert null, so denn mit dem unbezeichneten Ursprung der Wert null gemeint sein sollte. Sollte dem Ganzen ein im Schaltbild nicht eingezeichneter Gleichstrom (von einer idealen Stromquelle) additiv überlagert sein, wäre dieser natürlich unbeeinflusst. Gäbe es eine ebenfalls nicht eingezeichnete weitere ideale Spannungsquelle, dann stiege der Strom schon zu Beginn an und würde seinen Anstieg nach der doppelten Dauer des Impulses fortsetzen. So ein Anstieg ist aber nicht gezeigt. Zusammenfassung: Nicht reputabel! -- wefo 11:03, 15. Jun. 2011 (CEST)

So ist es ja nun wirklich nicht. Was vielleich fehlt, ist der Hinweis, daß der Impuls aus einer idealen Spannungsquelle kommen muß deren Innenwiderstand null ist und zwar auch bei Spannung 0. Einfach abschalten gilt hier natürlich nicht, der Strom muß weiterfließen können. Und das tut er auch, genau in der Höhe, die er bei Wegnahme der Spannung erreicht hat, soweit auch der Widerstand der Induktivität 0 ist. Abfallen auf den Anfangswert kann der Strom erst wieder durch Anlegen einer gleich großen Spannungszeitfläche in der Gegenrichtung. Es ist eben n i c h t so, daß der Strom... "fällt mit einem durch die Induktivität gegebenem Abfall".... Allein diese Formulierung zeigt schon, daß hier überhaupt nichts verstanden wurde. Der Strom fällt nur mit Hilfe einer gleichgroßen Gegenspannungszeitfläche.

@wefo und PF: Es ist natürlich völlig unerheblich, ob Ihr das kapiert oder nicht. Interessant ist allenfalls die Frage, wie lange ihr hier noch das Diskussionsrad drehen wollt, nur um sinnlos zu opponieren und dabei Eure Erkenntnisresistenz zur Schau zu stellen. Manchmal wird es sogar echt witzig, wenn man sieht, wie viel Unsinn dafür in Stellung gebracht wird. MfG --Elmil 12:26, 16. Jun. 2011 (CEST)

Stimmt nicht, denn der Spannungspuls hört ja auf bevor der Strom weiter steigt. Allerdings müsste der Strom dann wieder zu null werden, wenn man die Spannungsquelle von der Spule trennt, was aber auch nur gilt wenn die Kurven die Aufmagnetisierung eines Eisenkernes im linearen Teil darstellen würde, denn eine Luftspule würde nach dem Ausschalten der Spannung mit einem Gegenpuls antworten, denn sie kann die Energie nicht speichern. Aber für mich ein Trost, die Spannungszeitfläche ist gut dargestellt. Dann schau hier: http://books.google.de/books?id=eZkxz02aRG8C&pg=PA303&lpg=PA303&dq=spannungszeitfl%C3%A4che&source=bl&ots=gFSlb02Snd&sig=YcLkBSlXwshjFoD-0SIwwIy01pE&hl=de&ei=yIv4TemTJIee-QaQ26HdDw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=9&sqi=2&ved=0CFoQ6AEwCA#v=onepage&q=spannungszeitfl%C3%A4che&f=false Das was im Text durch den gelben Balken abgedeckt ist, ist das Wort Spannungszeitfläche. --Emeko 12:41, 15. Jun. 2011 (CEST)

Wovon reden wir hier? Von der Aufmagnetisierung eines Permanetmagneten oder von eine ohne Kern dargestellten Induktivität (eine Spule enthielte zumindest einen ohmschen Widerstand)? Das Bild ist und bleibt fehlerhaft.

Und was macht Ihr Spannungszeitflächenfetischisten, wenn sowohl 50 Hz als auch 60 Hz übertragen werden? Oder – wie bei einem Übertrager – die Töne eines Dreiklangs (und da ist die Gesammtperiodendauer noch überschaubar, der Quotient zwischen lediglich zwei Frequenzen könnte auch irrational sein)?

Mit der Aussage „nicht speichern“ näherst Du Dich wenigstens dem idealen Transformator. Die Spannungszeitfläche ist aber zwingend mit einer Speicherung von Energie verbunden, denn Spannung ist die Bereitschaft, einen Strom fließen zu lassen. -- wefo 13:20, 15. Jun. 2011 (CEST)

Hallo Wefo, ich habe dem HGaechter gerade eine Nachricht gemailt, mit Kopie an dich. Das Bild von H.Gaechter enstpricht in der Tat der Aufmagnetisierung eines Dauermagneten bis auf den Fehler dass der Strom zu Null werden muß am Ende der Spannungszeitfläche. So wie es dargestellt ist, wird die Aufladung einer supraleitenden Spule gezeigt, deren Eingang danach kurzgeschlossen wird. Siehe meine Mail. Lass den ohmschen Widerstand weg, du redest ja auch immer vom idealen Trafo. Bei Mischfrequenzübertragung muss man dann eben die Resultierende Spannungszeifläche rechnen, aber das ist dann natürlich nicht so schön, aber das ist ja auch wieder der Sonderfall den die Oma sowieso nicht versteht. Die Spannungszeitfläche beinhaltet zum einen zusammen mit dem Ummagnetisierungsstrom die Energie der Ummagnetisierungsarbeit und zum anderen die Energie die zusammen mit dem Blindstrom in den Luftspalten gespeichert wird und nach der Umpolung wieder ins Netz zurückreflektiert wird oder beim Ausschalten in diesem Punkt als Rückschlagenergie auftritt. (Zündfunken.) Bei der idealen Spule ist dann die Spannungszeitfläche des Rückschlags beim Ausschalten genauso groß wie die Aufladespannungszeitfläche.- Es geht ja nichts verloren. Siehe die Maßnahmen zur Funkenlöschung oder Spannungsbegrenzung an Spulen die geschaltet werden. Ein Weicheisenkern kann, genausowenig wie eine Luftspule, keine Energie speichern. Das kann nur einmalig der Dauermagnet beim Aufstoßen. Aber du gebrauchst ja die "Spannungszeitfläche" immerhin schon des öfteren, wenn auch noch recht trotzig, Anerkennung!--Emeko 16:08, 15. Jun. 2011 (CEST)

@Emeko: Hallo, zu Deinem Link zu den Induktionsgesetzen: Du hast anscheinend nicht gelesen, was ich geschrieben habe. Ich spreche NUR vom statischen, eingeschwungenen Fall, wo sich nichts mehr ändert. Wo sich nichts ändert, ist auch keine Induktion und damit auch keine Spannung. Nur Strom, damit das Magnetfeld erhalten bleibt. Nur Strom. --PeterFrankfurt 01:45, 16. Jun. 2011 (CEST)

Hallo Peter Frankfurt, da hast du aber ganze seiten meiner Beiträge hier nicht gelesen. Ich sprach dabei immer beim Trafo oder Elektromagneten, vom Zustand des Magnetflussaufbaus im Zusammenhang mit den Spannungszeitflächen. Siehe hier am 11.06.11: Ok, nur zum Hochfahren des Supraleiters braucht man die SPANNUNGSZEITFLÄCHE und dann nicht mehr. Bei dem Sonderfall Supraleiter wird das besonders schön deutlich. Danke für das Beispiel. Das ist genau das was ich immer vertrete, was auch beim normalen Trafo passiert zum Aufbau des Magnetflusses, worauf der Trafo dann mit seinem Leerlaufstrom antwortet, der bauartbedingt bei der selben Trafogröße um mehr als Faktor 100 unterschiedlich hoch sein kann. Die Spannung die nach dem Magnetflussaufbau beim normalen Trafo dann noch benötigt wird, wenn man ihn zum Beispiel mit einem DC Spannungspuls betreibt,(Schaltnetzteiltrafos,) muß die Verluste überwinden, die beim Supraleiter nicht existieren. Der Ring wird ja nach dem Aufbau des Stromes kurzgeschlossen und der Gleich-Strom fliesst dann ohne Spannungsabfall monatelang in unverminderter Höhe. Bitte unterscheide also zwischen dem Aufbau des Magnetflusses und dem Zustand wenn dieser nicht mehr verändert wird, was ja beim Gleichstrommagneten auch so der Fall ist. Beim Trafo hat man aber dauernd den sich ändernden Magnetfluss, denn nur damit wird ja die Spannung induziert. Was meinst du bitte mit ganz unten an der Basis? Ich meine auch da ist zuerst die Spannungszeitfläche da die den Magnetfluss aufbaut, umkehrt, aufbaut, umkehrt usw. und den Leerlauf-Strom hervorruft. Ich habe wieder Hoffnung, dass wir uns in Zukunft verstehen könnten.--Emeko 10:16, 11. Jun. 2011 (CEST) Beim Trafo ändert sich dauernd die Induktion, der Magnetfluss, da wird nie etwas stationär, wie es beim Elektromagneten der Fall ist, der mit DC Spannung betrieben wird. Und beim Trafo behauptest du ja immer noch dass da keine Spannungszeitflächen wirken. --Emeko 17:41, 16. Jun. 2011 (CEST)

Wie gesagt, lies besser, was ich schreibe: Ich schreibe vom Magnetfeld an sich, und nur vom statischen Magnetfeld. Ja natürlich unterscheide ich zwischen Aufbau des Magnetfelds (interessiert mich im Moment weniger) und seinem statischen Fortbestand (darauf reite ich ja gerade herum). Die Gremien des SI haben zur Definition der Stromstärke nun mal keinen Trafo herangezogen, sondern lineare Drähte mit Gleichstrom. Davon rede ich. Beschwer Dich bei denen, nicht bei mir. --PeterFrankfurt 02:45, 17. Jun. 2011 (CEST)

Und was schriebst du hier? ":Das mit der Basis meine ich genau andersrum: Das Grundprinzip, welche Größe primär von welchen (möglichst wenigen) anderen abhängt. Einschaltvorgänge sind bei solcher Betrachtungsweise eher "Dreckeffekte", um die muss man sich nachher in der rauen Realität kümmern. Solange es nach Occams Rasiermesser und die grundlegenden Prinzipien geht, die Basis ganz unten am Fundament des ganzen Gebäudes, blendet man sowas erstmal aus. --PeterFrankfurt 00:30, 12. Jun. 2011 (CEST) Wer schreibt hier oben in der Diskussion etwas von Einschaltvorgängen? Du schreibst doch selber dass man für das Hochfahren des Stromes in der Supraleitenden Spule zuerst die Spannung braucht. Die Diskussion bringt aber nichts mehr mit dir. Dir geht es um das Diskutieren in endlosen sich wiederholenden Schleifen. Ich wiederhole mich nicht gerne immer wieder und lasse es jetzt von nun ab dir zu antworten.--Emeko 10:55, 13. Jun. 2011 (CEST) Fällt es dir so schwer einen Fehler zuzugeben? --Emeko 15:34, 17. Jun. 2011 (CEST)

Du liest wirklich zu ungeduldig: Ich habe tatsächlich den Einschaltvorgang erwähnt, um dann aber noch im selben Satz darzulegen, dass ich den dann hinter mir lasse und mich im Endeffekt nur noch um den eingeschwungenen Zustand kümmere und den auswerte, und zu dessen quantitativer Beschreibung brauche ich eben nur die Stromstärke. --PeterFrankfurt 01:42, 18. Jun. 2011 (CEST)

Kannst du mir die Stelle zeigen, wo du das schriebst? Meinst die Stelle mit dem Dreckeffekt? Wenn ja, so habe ich das für keine objektive Antwort gehalten, denn im Transformator spielt dieser Dreckeffekt die Hauptrolle. --Emeko 11:21, 18. Jun. 2011 (CEST)

Es ist ja schon fragwürdig, ob ein Strom allein ein Magnetfeld definiert. Strom definiert allenfalls eine magnetische Spannung. Das daraus entstehende Feld hängt ab vom Weg, den es um den Strom nimmt. Es geht jetzt aber nicht um derart Spitzfindigkeiten sondern um etwas anderes. Es ist nämlich durch nichts zu verhindern, daß dieses Feld einen Magnetfluss zur Folge hat. Und das ist auch gut so, denn ohne einen Fluss käme es auch nicht zu den Kräften zwischen 2 Leitern, die in dieser Definition zur Festlegung der Einheit Ampere herangezogen werden. Also fehlen zur exakten Beschreibung der besagten Anordnung weitere Angaben, z. B. die Induktivität der Leiterschleife. Deshalb wird in der zitierten Definition eben auch der Abstand der Leiter (1m) festgegegt. Der Strom allein sagt also gar nichts ohne eine 2. Angabe, wobei es gleichgültig ist welche man nimmt, weil in jeder, so sie hinreichend ist, immer auch indirekt die Definition des Magnetflusses enthalten sein muß. Magnetfeld ohne Magnetfluss gibt es m. W. nicht. Dieser Fluss entsteht oder entstand durch (und n u r durch) Einwirkung einer Spannungszeitfläche. Diese m u ß einmal gewesen sein, sie "lebt" sozusagen in Gestalt des Flusses und ohne diesen gibt es auch kein Feld und keinen Strom. Wenn man z. B. den Strom einmal abschalten will (Strom und Feld und Fluss sollen 0 werden) so m u ß diese Spannungszeitfläche an der Anordnung wieder mit umgekehrtem Vorzeichen entstehen. Läßt man dies nicht zu, fließt der Strom weiter bis in alle Ewigkeit. Deswegen ist es auch absurd, sozusagen nur eine Hälfte des Magnetismus zu betrachten und die andere zu ignorieren. Feld und Fluss gehören zusammen, mit Einschalt-oder Einschwingvorgängen hat das nichts zu tun. MfG -- Elmil 14:01, 18. Jun. 2011 (CEST)

Entschuldigung wenn ich mich dazwischenquetsche. @elmil. Damit es unangreifbar ist was du schreibst: Der Strom fliesst aber nur dann (fast) ewig weiter, wenn es ein Supraleiter ist. Ansonsten wird die Ausschaltarbeit am Ri des Leiters in Wärme umgewandelt, was du natürlich selber weißt.--Emeko 11:43, 19. Jun. 2011 (CEST)

Nochmal: Diskutier nicht mit mir, diskutier das mit den Leuten vom SI. Die haben das genau so mit dem Strom alleine definiert. Ich für meinen Teil kann ihnen dabei folgen und sehe kein Problem. Wenn Du eins hast, frag dort, in Paris oder wo die sitzen mögen. - Und von Abschalten reden wir im Augenblick halt auch nicht, das ist eine andere Baustelle, und ja, dann kommt auch die Spannung wieder ins Spiel wegen der zeitlichen Änderungen, aber wie gesagt, das wird dabei gar nicht betrachtet. --PeterFrankfurt 00:05, 19. Jun. 2011 (CEST)

Nochmal: Das Problem hab nicht ich. Die waren nämlich nicht so dumm und haben nur den Strom allein definiert, sondern auch den Abstand der Leiter. Damit haben sie indirekt auch den Fluß festgelegt, damit den Energieinhalt pro Meter Länge und damit die Kraft pro Meter. Anders hätte diese Definition auch nicht funktioniert. Elektromagnetismus sollte man schon ganzheitlich betrachten, meine zumindest ich, der ich kein Physiker bin, vielleicht mein Fehler. Frag doch Du mal in Paris, vielleicht glaubst denen mehr. MfG -- Elmil 10:35, 19. Jun. 2011 (CEST)

@elmil, kann man es noch besser ausdrücken als du? Ich glaube nicht! Ich muß gestehen, durch diese Diskussion wird mein Verständnis der Dinge um das Magnetfeld und den Magnetfluss immer tiefer und ich verstehe überhaupt nicht wieso die Spannungszeitfläche in keinem Lehrbuch zu finden ist. In meinen alten Büchern steht sie jedenfalls nicht. Ich frage mich nur wie lange es noch dauert bis der Frankfurter es endlich kapiert. Das geht jetzt schon über 3 Jahre. Aber wahrscheinlich sind die Lehrbuchautoren ähnlich gestrickt.--Emeko 11:37, 19. Jun. 2011 (CEST)

@Elmil: Klar, der Abstand ist auch festgelegt. Bestreitet niemand. Ich wüsste aber nicht, dass das neuerdings ein neues Wort für Spannung sein sollte. Da unendlich lange Leiter mit unendlich guter Leitfähigkeit vorausgesetzt werden, kann man auch keine konkrete/endliche Spannung angeben. Sie wird halt auch nicht gebraucht. --PeterFrankfurt 22:09, 19. Jun. 2011 (CEST)

Du hast es immer noch nicht verstanden. Mit dem ohmschen Spannungsabfall an den Leitern hat die Spannung, die den Fluß aufbaut u. der dann das Feld erforderlich macht, nichts zu tun.--Elmil 22:59, 19. Jun. 2011 (CEST)

Dann rechne mir das mal mit den unendlichen Leitern mit unendlicher Leitfähigkeit vor, immerzu. --PeterFrankfurt 23:37, 19. Jun. 2011 (CEST)

Weil es nicht unbedingt zur Trafodiskussion gehört, findest Du die Antwort auf Deiner Benutzerseite! -- Elmil 19:43, 23. Jun. 2011 (CEST)

Parallelschalten von Transformatoren

Würde gern folgendes mit in den Artikel aufnehmen:

Man schaltet Transformatoren parallel weil:

Es ist nicht möglich beliebig große Transformatoren zu bauen.

Beim Parallelschalten kann man Transformatoren abschalten.

Bei einer Havarie kommt es nicht zu einem totalen Stromausfall.

Transformatoren werden parallel geschaltet bei Netzwerweiterung.

Bedingungen beim Parallelschalten

Die Ober- und Unterspannung müssen übereinstimmen, ansonsten fließen Ausgleichsströme.

Die Schaltgruppenkennzahlen müssen übereinstimmen, ansonsten fließen Ausgleichsströme. z.B. Dy5 und Yz5.

Die Kurzschlussspannungen müssen annähernd übereinstimmen.

Die Nennleistungen sollen nicht mehr als 3 zu 1 von einander abweichen.

--qweet 08:06, 25. Jun. 2011 (CEST)

Beispielrechnung

2 Transformatoren mit 400 kVA und 600 kVA werden parallel geschaltet und mit 1000 kVA belastet. Wie stark werden die einzelnen Transformatoren belastet?

u_k1 = 8% und u_k2 = 6%

u_k = 1000 / (400 / 8% + 600 / 6%)

u_k = 6,67%

s1 = S / S_n * S_n1 * u_k / u_k1

s1 = 1000 kVA / 1000 kVA * 400 kVA * 6,67% / 8%

s1 = 333,5 kVA

s2 = S / S_n * S_n2 * u_k / u_k2

s2 = 1000 kVA / 1000 kVA * 600 kVA * 6,67 % / 6 %

s2 = 667 kVA --> Der Transformator ist überlastet.

Antwort: Bei der Parallelschaltung von 2 Transformatoren mit 400 kVA und 600 kVA und deren Belastung mit 1000 kVA, wird der erste Transformator (400 kVA) mit 333 kVA belastet. Der zweite Transformator (600kVA) wird mit 667 kVA belastet und ist damit überlastet.

--qweet 08:16, 25. Jun. 2011 (CEST)

Hi qweet, bitte diese Infos in Artikel Leistungstransformator.--wdwd 10:20, 25. Jun. 2011 (CEST)

Beispielrechnung?

Könnte man in den Artikel eine Beispielrechnung mit einfügen? Ich würde das als hilfreich empfinden.

Gegeben sei ein Einphasentransformator mit 230V/25V, 50 Hz. Die Sekundärwicklung besitzt 80 Windungen.

a) Wieviele Windungen besitzt die Primärwicklung?

$U_{1}=230\ {\text{V}}$

$U_{2}=25\ {\text{V}}$

$N_{2}=\ {\text{80}}$

${\frac {N_{1}}{N_{2}}}={\frac {U_{1}}{U_{2}}}$

$N_{1}=N_{2}\cdot {\frac {U_{1}}{U_{2}}}$

$N_{1}=80\cdot {\frac {230{\text{V}}}{25{\text{V}}}}$

$N_{1}=\ {\text{736}}$

Antwort: Die Primärwicklung besitzt 736 Windungen.

b) Wie groß ist der Wert des magnetischen Flusses im Eisenkern?

$U_{2}=25\ {\text{V}}$

$N_{2}=\ {\text{80}}$

$f=50\ {\text{Hz}}$

${\text{magnetischer Fluss = }}\Phi$

$\Phi =\int {\vec {B}}\cdot {\rm {{}d{\vec {A}}}}$

$U_{2}\approx 4{,}44\cdot {\widehat {B}}\cdot A\cdot f\cdot N_{2}$

${\widehat {B}}\cdot A{\text{ ersetzen durch }}\Phi$

$U_{2}\approx 4{,}44\cdot \Phi \cdot f\cdot N_{2}$

${\text{umstellen nach }}\Phi$

$\Phi ={\frac {U_{2}}{4{,}44\cdot f\cdot N}}$

$\Phi ={\frac {25{\text{V}}}{4,44\cdot 50{\text{Hz}}\cdot 80}}$

$1{\text{Hz}}={\frac {1}{s}}$

$\Phi ={\frac {25{\text{V}}\cdot {\text{s}}}{4,44\cdot 50\cdot 80}}$

$\Phi =0,0014\ {\text{Vs}}=1,4{\text{mVs}}$

Antwort: Der magnetische Fluss im Eisenkern beträgt 1,4 mVs.

c) Mit welchem Strom wird das 230V-Netz belastet, wenn der Transformator verlustfrei 4,2 A abgibt?

${\text{Es gilt: }}{U_{1}\cdot I_{1}}={U_{2}\cdot I_{2}}$

$I_{2}=\ {\text{4,2 A}}$

$U_{1}=\ {\text{230 V}}$

$U_{2}=\ {\text{25 V}}$

$I_{1}=I_{2}\cdot {\frac {U_{2}}{U_{1}}}$

$I_{1}={\text{4,2 A}}\cdot {\frac {\text{25 V}}{\text{230 V}}}$

$I_{1}=\ {\text{0,46 A}}$

Antwort: Das 230V-Netz wird mit 0,46 A oder 460mA belastet, wenn der Transformator verlustfrei 4,2 A abgibt.

Mit freundlichen Grüßen, -- qweet 10:36, 28. Jun. 2011 (CEST)

Hallo Qweet, Rechenbeispiele werden in Wikipedia-Artikeln nicht so gerne gesehen. Meist wird dann auf Wikibooks verwiesen. Mein erster Eindruck zu Deinen konkreten Vorschlägen ist, dass sie den Artikel überfrachten würden. --Zipferlak 17:06, 28. Jun. 2011 (CEST)

Gibt es da irgendwo Diskussionen über Rechenbeispiele? Ich finde halt nur, dass aufgrund konkreter Beispiele sich das doch leichter nachvollziehen lässt. Konkret für diesen Fall muss es ja auch nicht sein, dass alles mit in den Artikel aufgenommen wird. Vielleicht nur Aufgabe a). -- qweet 20:49, 28. Jun. 2011 (CEST)

Beispiele sollten wie Bilder eingesetzt werden. Sparsam eingesetzt und auf den Punkt treffend sind sie gut und sinnvoll, inflationär gebraucht verdecken sie den Blick auf das Wesentliche. Die Beispiele in diesem Abschnitt finde ich trivial und unnötig. Das Beispiel einen Abschnitt darüber mit der Kurzschlussspannung ist hingegen nicht trivial und dient nun im Artikel Leistungstungstranformator zur Veranschaulichung eines Problems der Parallelschaltung. -- Janka 12:37, 29. Jun. 2011 (CEST)

Die Beispielrechnung bezieht sich offenbar auf einen idealen Transformator und ist somit eher irreführend. Es muss die (Dauer-)Leistung bekannt sein, für die der Transformator ausgelegt ist. Dann kann man anhand von Tabellen abschätzen, welcher Wirkungsgrad realistisch angenommen werden kann (bei recht kleinen Trafos könnten das nur etwa 40% sein). Hier hat der Trafo, wie erst bei der dritten Aufgabe erkennbar wird, etwa 100 W. Ohne mir die Mühe zu machen, in meine Unterlagen über Trafoschnitte zu kucken, schätze ich einfach mal 80 % oder vielleicht 90 %. Resumee: So ein Beispiel ist nur dann geeignet, wenn die notwendigen Quellen allgemein verfügbar sind. -- wefo 17:39, 29. Jun. 2011 (CEST)

Hi qweet, wenn ich auf b:Ing:_Grundlagen_der_Elektrotechnik verweisen darf. Dort kann ein eigener Abschnitt, wenn es eine umfangreichere Beispielsammlung werden sollte auch als eigener Anhang bzw. eigenes Kapitel, durchaus passen. Unter Weblinks ist von hier dieser Abschnitt verlinkt.--wdwd 19:44, 29. Jun. 2011 (CEST)

Hallo, danke für die Antworten. Bei Wikibooks ist das sicherlich ganz gut aufgehoben. Grüße -- qweet 19:41, 2. Jul. 2011 (CEST)

400 kV oder 380 kV

Zuletzt wurde im Artikel 400 durch 380 ersetzt. Dazu ein Zitat aus [1]:

  Im deutschen Sprachraum ist die Bezeichnung 380 kV oder 380.000 V 
  üblich. International hat sich, auch aufgrund der höheren tatsächlichen 
  Spannung die Bezeichnung 400 kV oder 400.000 V durchgesetzt.

Je nach Kontext und Formulierung sind also beide Angaben möglich, ebenso 220/230. Gruß – Rainald62 16:11, 14. Aug. 2011 (CEST)

220 V als Spannung in Niederspannungsnetzen ist definitiv durch 230 V ersetzt und sollte nicht mehr verwendet werden. Im Zuge der europäischen Harmonisierung ist 230 V entstanden als Mittel zwischen 240 V in GB und 220 V in Resteuropa. Aus 230 V ergibt sich dann eine verkettete Spannung von 400 V. Inwieweit diese Veränderung auch in Höchstspannungsnetze übernommen wurde, entzieht sich meiner Kenntnis. MfG -- Elmil 21:10, 14. Aug. 2011 (CEST)

Hi, siehe bitte Diskussion:Freileitung#380-kV-Leitungen.--wdwd 22:50, 14. Aug. 2011 (CEST)

Vorgehensweise

Es reicht nicht, einen neuen Formulierungsvorschlag auf die Diskussionsseite zu pinnen, diesen nicht vernünftig zu begründen, und dann Änderungen vorzunehmen, die sich mit den Vorschlägen auf der Diskussionsseite nicht decken. Ich setze diese Änderung daher wieder zurück. Sobald ein begründeter Änderungsvorschlag auf der Diskussionsseite eingestellt wird, werde ich dazu Stellung nehmen; wenn ein Konsens erzielt wird, kann die Änderung auch durchgeführt werden. --Zipferlak 09:57, 29. Aug. 2011 (CEST) PA gestrichen – Rainald62 19:12, 2. Sep. 2011 (CEST)

Zipferlak, könntest Du bitte konkret angeben was Dich an den den Edits vom 24.8 bis 29.8 stört? Du setzt hier laufend und wiederholend Änderungen zurück, ohne dass Deine Reverts nachvollziehbar sind. - und es in den Dikssionsbeiträgen auch keine gegenteilige Stellungnahmen bzw. Hinweise anderer Teilnehmer auf diese Rücksetzungen gibt. Wenn der Inhalt wo nicht passt, Fehler oder andere Ungereimtheiten sind nie ausgeschlosen, gibt bitte konstruktive Kritik dazu an. D.h. was Dich am Inhalt, Struktur oder ähnlichen stört und nicht pauschal zurücksetzen. Deine Vorgehensweise der letzten Tage ist störend und behindert konstruktive Artikelarbeit.--wdwd 17:48, 29. Aug. 2011 (CEST)

Vielleicht stört ihn, dass es viel Arbeit macht, die Änderungen nachzuvollziehen. ‘Inhaltlich’ trifft seine Kritik nur halb zu: Ja, die Umsetzung weicht vom Formulierungsvorschlag ab, weil ich nach Beginn der Umsetzung gesehen habe, dass das Thema Auslegung direkt mit den Verlustprozessen zu tun hat, also zusammen abzuhandeln ist, aber damit das Thema zu umfangreich wird, um vor der Geschichte zu stehen. Dies stimmt aber überein mit der eingangs diskutierten Gliederung 1.-5., wo nach der Geschichte der reale Trafo an die Reihe kommt. – Rainald62 20:40, 29. Aug. 2011 (CEST)

Zipferlak betrachtet sich als Hauptautor des Artikels [2] (letzer Abschnitt, letzter Satz) und leitet daraus bestimmte Privilegien bzgl. der inhaltlichen und formalen Gestaltung des Artikels ab. MfG, --84.150.15.21 08:35, 30. Aug. 2011 (CEST)

Weil das so ist und weil Konkurrenz das Geschäft belebt, plädiere ich seit langem für konkurrierende Artikel. Die sich dabei ergebende Redundanz dürfte ein geringerer Nachteil sein, als diese zeitfressenden Diskussionen mit einer den Artikel um Größenordnungen übersteigenden Länge (auch im BNR und als VM usw.) Die feste Zuordnung zu einem Artikelverantwortlichem könnte auch Vandalismus vermeiden, zu einer zielgerichteten Verbesserung beitragen und Einwände dorthin leiten, wohin sie gehören: Auf die Diskussionsseite. -- wefo 10:42, 30. Aug. 2011 (CEST)

Oh. Hochinteressant! Anhand der Versionshistorie ist hingegen zu erkennen, dass der Trafoartikel so etwas wie einen Hauptautor gar nicht hat, sondern vielmehr viele, ganz viele, POV-Pusher. Bravo, mit Leuten, die über so viel gesundes Selbstbewusstsein verfügen, kann das Schiedsgericht ja gar nicht schiefgehen! -- Janka 16:14, 30. Aug. 2011 (CEST)

@wdwd: Genau umgekehrt muss es ablaufen; d.h. Kritik am aktuellen Inhalt und der aktuellen Struktur sind hier vorzubringen und zu diskutieren. @Rainald: Wenn Du begründete Verbesserungsvorschläge hast, spricht überhaupt nichts dagegen, diese hier zu diskutieren. @Janka: Falls Du mich in die Ecke "POV-Pusher" stellen möchtest, bist Du bei mir falsch. Von dieser Beleidigung wäre ich zwar enttäuscht, aber nicht verletzt. Als der Artikel im Sommer 2009 wieder auf Lesenswert-Niveau gebracht wurde, war ich maßgeblich beteiligt (hier die Lesenswert-Diskussion), Du hast damals auch wichtige Beiträge geleistet. Ich bin entschlossen, den Artikel auf mindestens diesem Niveau zu halten. --Zipferlak 23:15, 30. Aug. 2011 (CEST)

Bevor der Diskussions-Marathon losging, der ja immer noch andauert, war der Artikel stark POV-gefärbt. Dessen Vermeidung ist ja gerade das Ziel der Diskussion. Die anderen Autoren haben sich seitenlang hier gestritten, um einen gemeinsamen Standpunkt zu finden und einen Editwar auf der Artikelseite zu vermeiden. Du hast dann auf der Artikelseite die Änderungen vorgenommen. Wenn dir das reicht, um "Hauptautor" zu werden, bitte. Genau diese Behauptung disqualifiziert dich jedoch für das Schiedsgericht, da dir offensichtlich das Augenmaß fehlt, die Beiträge der anderen entsprechend zu würdigen. Der Stürmerstar kann nicht gleichzeitig der Schiedsrichter sein. -- Janka 22:17, 31. Aug. 2011 (CEST)

Jeder, der Interesse an diesem Artikel hat, sollte sich mit den vor 4 Wochen aufgelisteten Problempunkten auseinandersetzen. Eine detaillierte Antwort habe ich dazu bisher nur von wdwd erhalten. Diskutiert worden ist dagegen um das ESB, in dessen Umgebung ich garnichts verändert habe. Wenn bis Mitte Sept. keine Diskussionsbeiträge zu meiner Version kommen, werde ich wieder tätig. – Rainald62 16:52, 2. Sep. 2011 (CEST)

Inhaltliche Punkte sind es so gut wie keine, da scheint es bis auf kleinere Details keine Differenzen zu geben - diese "Fachdiskussionen" wie aktuell um das ESB scheinen eher Diskussionen der Diskussion wegen zu sein wo im Kreis viel Diskussionstext produziert wird.

Ich befürchte aber bei der Artikelarbeit aufgrund der Reaktion, wenn ich es mal ganz offen schreiben darf, dass es dann auf eine Konfrontation mit Zipferlak hinausläuft - da er offensichtlich auf diesen "Artikel draufsitzt und ihn als sein Eigentum betrachtet" und defakto jede Artikelentwicklung unterbinden und im Status-quo seiner Lesenswert-Kandidatur belassen will. Zumindest ist das mein Eindruck bzw. hab ich die Reaktionen so verstanden. Dieses Festklammern verhindert zwar ein Abrutschen des Artikelinhalts nach unten, diese Gefahr ist meiner Meinung bei diesen hohen Beobachtungsgrad am Artikel eher gering, erschwert aber auch deutlich ein Weiterkommen nach oben, was ja das Wiki-Prinzip ausmacht. Ist die Frage ob es den Aufwand wert ist da was zu tun und was dabei für Gräben entstehen? Ist primär eine Zeit/Aufwandsfrage.--wdwd 19:55, 2. Sep. 2011 (CEST)

Auch wenn es nichts mit obigen direkt zu tun hat, da am Rande erwähnt, die 10 "Hauptautoren" mit Editcounts (sagt nichts über die Qualität aus):

User            # edits	
Emeko               381	
Zipferlak           267	
Michael Lenz        252	
Herbertweidner      199	
Kölscher Pitter     134	
Ulfbastel            97	
WHell                65	
Wdwd                 56	
Smial                46	
Norro                35	

--wdwd 19:55, 2. Sep. 2011 (CEST)

Reine Reverts würde ich nicht mitzählen wollen, allenfalls gesondert. – Rainald62 20:04, 2. Sep. 2011 (CEST)

Anhand der Edits auf der Diskussionsseite, könnte man ebenfalls bewerten, welcher Autor wie aktiv in der Artikelarbeit ist und wie weit er sich an der Zusammenarbeit beteiligt. MfG, --188.100.57.212 18:45, 4. Sep. 2011 (CEST)

Überarbeitung

Es gab hier kürzlich einen kleinen Editwar mit Diskussion bei mir, in deren Verlauf ich gemerkt habe, dass im Artikel Handlungsbedarf besteht. Kopiert von meiner Disk.:

Ich sah eben, dass im Artikel zwei Darstellungen parallel existieren, Transformator#Grundprinzip und, unterhalb der Anwendungen, Transformator#Idealer Transformator, von denen mir letztere tendenziell besser gefällt. – Rainald62 18:21, 20. Aug. 2011 (CEST)

Das kann so nicht bleiben. Weitere Auffälligkeiten:

• Der Aufbau steht sowohl in der Einleitung als auch im ersten Absatz von #Grundprinzip. Zudem gibt es dazu ein eigenes Kapitel. Insbesondere sind Unterscheidung und Bezeichnung 'primär/sekundär' für das Grundprinzip unerheblich. – Rainald62 19:09, 2. Sep. 2011 (CEST)
• Die Spannungtransformation steht sowohl in der Einleitung als auch in #Grundprinzip (als Punkt 1), oben als Black-Box-Verhalten, unten halbherzig physikalisch begründet (besser unter #Idealer Transformator, aber dort nutzlos, weil Einsteiger vorher aussteigen).
• Die Stromtransformation fehlt in der Einleitung, der physikalische Grund dafür fehlt in Punkt 2 unter #Grundprinzip.
• Der Absatz nach 1.& 2. in #Grundprinzip gehört da nicht hin (Auslegung, nicht Prinzip).
• Einiges im Kapitel #Geschichte wäre mit Kenntnis des Prinzips leichter verständlich.
• Unter der Hauptgleichung steht falsch, Trafos wären umso größer, je größer die Eingangsspannung.

Über die Erklärung des Trafos ist viel debattiert worden (ich habe mehrere Prozent gelesen). Vielleicht klären wir erstmal nur die Struktur des Artikels, was wo und wie ausführlich hinkommt – Vorschläge:

1. Nach meinem Empfinden sollte der ideale Trafo zwar in einer möglichst reinen Form dargestellt werden (insbesondere ohne Zeitverläufe zu beschreiben oder gar, indem mit Wechselstromgrößen argumentiert wird, bloß implizit auf Zeitverläufe Bezug nehmend), aber eben doch schon weit oben im Artikel physikalisch argumentierend.
2. Auf Grundprinzip folgt Geschichte
3. Danach sollte die Physik ausgebaut werden in Richtung auf das reale Verhalten von Trafos. Knapp ist möglich bei Effekten, die auch bei der Induktivität (Bauteil) auftreten (dort muss dann einiges ergänzt werden).
4. Das abstrakte Vierpol-Verhalten ausführlicher als jetzt, aber vielleicht nicht ganz so ausufernd wie dort, gefolgt von Ersatzschaltbildern des realen Trafos.
5. Aufbau vermischt mit Effekten, die mit dem Prinzip nichts zu tun haben (so wie bisher).

– Rainald62 04:06, 21. Aug. 2011 (CEST)

Hi Rainald62, zu den Punkten:

1.Zustimmung. Möglichst einfach gehalten.

2.Abfolge passt. Eventuell geschichtlichen Abschnitt auch etwas ausbauen, insbeosndere was die Bauformen und deren historischer Entstehung anlangt. Bildmaterial gibt es mittlerweise ein wenig dazu. Unter anderem zu den diversen Bauformen der Gaulard-Gibbs-Transformatoren und den "Drahttrafos", auch die ersten "Trafos" von den Ungarn Zipernowsky, Déri und Bláthy. Na, mal schaun, eventuell wäre die "Geschichtliche Entwicklung des Transformators" auch ein eigener Artikel wert.

3. Induktivität. Induktivität (Bauelement) ist dzt. Bildersammlung und hmm, wäre für ein redirect ein Kanditat. Physikalische weitgeheneder ist Elektromagnetische Induktion. Das sollte m.M. nur um Rande hier eingebracht werden, da reichen Links. Tiefere physikalischen Ausflüge, da Übersichtsartikel, sollten hier minimal sein und primär auf schon bestehende Artikel, die diese Punkte behandeln, verlinkt werden.

4. Zu diesen Punkt eher nein, weil: Genau dieser Themenkomplex ist hier vor einigen Jahren hier schon entstanden, wurde dann aber des Umfang wegen in div. Artikel aufgespalten und ist nun auf Wikibooks b:Ing: GdE: Modelle des Transformators ausgelagert und ja auch von hier verlinkt. Das wieder hier aufzunehmen macht des Umfangs wegen wenig Sinn. Das ist für einen Übersichtsartikel schlicht zu tiefgehend und zu viel, da reichen auch Links für jene die sich näher dafür interessieren.

5.Meiner Meinung sollte es ein einfach gehaltener Übersichtsartikel sein, wo viel mehr mit kurzeren Übersicht über das Thema, mit Vorlagen wie {{Hauptartikel|dorthin}} gearbeitet wird, und nicht versucht wird in langen Abhandlungen alles mögliche in einen Artikel reinzustopfen. Es ist anzunehmen, dass mehr als 90% der ca. 1500 täglichen Abfragen (zu Schulzeiten), einen Überblick über das Thema suchen und nicht super-sonder-Feinheiten. Beispiele solcher Feinheiten die hier verlinkt sein sollten (und tlw. auch sind) aber nicht ausgebreitet werden: Stromwandler (haben sowieso eigenen Artikel) oder magnetisch gekoppelte Spulen wie sie bei Sperrwandlern eingesetzt werden ("Trafos" mit einem Luftspalt im Kern, unter Artikel Sperrwandler). Deren Abfragezahlen liegen um mehr als 1 Zehnerpotenz unter diesem Artikel. --wdwd 11:08, 21. Aug. 2011 (CEST)

Hi Walter, Zustimmung von deiner Seite ehrt mich.

Nachfrage zu Punkt 3. Wohin sollte Induktivität (Bauelement) weiterleiten? Die Elektromagnetische Induktion ist Theorie pur, die Induktivität ist ein Parameter im linearisierten Modell.

Zu 4. Keine Sorge, wenige weitere Zeilen sollten reichen. Was im Moment an der 2-Tor/4-Pol-Darstellung am dringendsten fehlt, ist die Potentialtrennung. Die Ersatzschaltungen dagegen wollte ich bloß gleich danach angeordnet wissen, nicht ausbauen.

Zu 5. Ganz deiner Meinung. Auch da wollte ich nichts ausbauen, sondern bloß die aktuell vorhandenen Themen aufgreifen und einreihen.

Gruß – Rainald62 20:13, 21. Aug. 2011 (CEST)

Prolog zur Diskussion über die Darstellung

Natürlich kann man immer alles auch ganz anders machen. In diesem Sinn ist auch der Trafoartikel ein willfähriges Opfer für eine Überarbeitung. Es sollte aber dabei nicht passieren, daß dann das Grundprinzip des Induktionsgesetzes wieder auf den Kopf gestellt wird, so wie es in einer vormaligen Version schon einmal war. Im Induktionsgesetz kommt eben zunächst gar kein Strom vor und deshalb hüte man sich auch davor, den Magnetisierungsstrom wieder zur Mutter des Prinzips zu machen. Was dann nämlich passiert, kann man auf der Disk von Rainald62 schon nachlesen: Da werden dann aus Phasenverschiebungen und "Stromänderungsraten" Sekundärspannungen konstruiert bzw. induziert, von denen dann kein Mensch mehr weiß, daß sie mit der Primäspannung grundsätzlich phasengleich sein müssen und warum dies so ist. Anders gesagt, wer mit dem Strom beginnt, gerät didaktisch in den Wald und führt den hilflosen Leser aufs Glatteis. Der Unfug beginnt schon damit, daß da ein "90° phasenverschobener Strom" fließt. Fakt ist, daß die Spannung den Fluss bedingt und dieser erst den Strom und zwar abhängig vom Fluss und vom Kernmaterial. Dabei ist es eben so, daß gerade die im Trafobau heute vielfach verwendeten kornorientierten Bleche, insbesondere wenn sie als luftspaltlose Ringkerne eingesetzt werden, einen mit der Spannung weitgehend phasengleichen Magnetisierungsstrom zur Folge haben, der auch alles andere als sinusförmig verläuft, vielmehr rechteck- bzw. trapezförmig ist und deshalb wesentliche "Änderungsraten" auch nur noch in den Nulldurchgängen aufweist. Jeder, der versucht, diese beobachtbaren Fakten mit Grundprinzipien, die mit dem Strom beginnen (siehe oben), in Übereinstimmung zu bringen, muß verzweifeln. Da passt nämlich nichts. Also, der langen Rede kurzer Sinn: Überarbeitet, was ihr wollt, aber so, etwas überspitzt formuliert, daß der ideale Trafo auch ohne Magnetisierungsstrom noch funktioniert und der Magnetisierungsstrom ist nur ein Dreckeffekt a. G. von Unzulänglichkeiten im Kernmaterial. Die Zahl von 1500 Zugriffen täglich in der Schulzeit hat mich sehr beeindruckt. Zeigt sie doch wer diesen Artikel liest, nämlich Schüler und Auszubildende und die haben es verdient fachlich und didaktisch richtige Erklärungen zum Trafo zu bekommen, die von dieser offensichtlich nicht auszurottenden Kindergartenphysik befreit sind. MfG. -- Elmil 17:19, 21. Aug. 2011 (CEST)

Hallo Elmil, ich bin ganz deiner Meinung. Ich verstehe nicht, dass meine Äußerungen auf meiner Diskussionsseite solche Befürchtungen wecken konnten. – Rainald62 20:13, 21. Aug. 2011 (CEST)

Hallo Rainald62, Deine Äußerung habe ich natürlich nicht gemeint, wie man aus den zitierten Begriffen schon erkennen kann. MfG. -- Elmil 21:34, 21. Aug. 2011 (CEST)

Vorschlag zu Einleitung und Grundprinzip

Schaltzeichen eines Transformators

Ein Transformator (kurz Trafo, von lateinisch transformare‚ umformen, umwandeln; auch Umspanner, von der elektrischen Spannung) ist ein Bauelement oder eine Anlage der Elektrotechnik. Er besteht aus einem magnetischen Kreis aus einem weichmagnetischen Werkstoff, der zwei oder mehr Wicklungen magnetisch koppelt, sodass Spannungen und Ströme in den verschiedenen Wickungen voneinender abhängen.

Hauptanwendungsgebiet von Transformatoren ist die Erhöhung und Verringerung von Wechselspannungen, etwa zum Ferntransport elektrischer Energie über Hochspannungsleitungen. Netztransformatoren befinden sich in nahezu allen Elektronikgeräten, bei denen die Betriebsspannung von der Netzspannung verschieden ist. Signaltransformatoren, sogenannte Übertrager, werden zur galvanischen Trennung und zur Impedanzanpassung eingesetzt.

Ist eine bestimmte Übertragungsrichtung gegeben, so bezeichnet man die beiden durch den Transformator getrennten Seiten (Schaltungen, Wicklungen, Spannungen, Ströme) als primär und sekundär (von lateinisch prīmarius‚ an erster Stelle, secundarius‚ an zweiter Stelle).

Grundprinzip

Prinzipieller Aufbau

Ein Transformator hat eine hohe Induktivität, was sich darin ausdrückt, dass Änderungen der Stromstärke durch die Öffnung des magnetischen Kreises nur langsam geschehen (oder mit hohen Spannungen erzwungen werden müssten). Der Strom durch die Öffnung ist dabei die Summe der Ströme aller Windungen:

$\displaystyle I_{\text{gesamt}}=n_{1}I_{1}+n_{2}I_{2}$

Für das Verständnis der Stromtransformation, einer Zwangsbeziehung zwischen den Strömen $I_{1}$ und $I_{2}$ in den beiden Wicklungen, kann man annehmen, dass der Strom durch die Öffnung konstant ist – zweckmäßig sogar gleich null, da ein Transformator keine Gleichströme übertragen kann. Aus $n_{1}I_{1}+n_{2}I_{2}=0$ ergibt sich $n_{1}I_{1}=-n_{2}I_{2}$ und schließlich

${\frac {I_{1}}{I_{2}}}=-{\frac {n_{2}}{n_{1}}}\,{\text{.}}$

Das negative Vorzeichen wird oft ignoriert oder dadurch beseitigt, dass die sekundärseitige Stromrichtung umgekehrt definiert wird, siehe die Pfeile in der Abbildung.

Durch an eine Wicklung mit n Windungen angelegte Spannung U verändert sich der magnetische Fluss $\Phi$ durch die Wicklung mit solch einer Änderungsrate, dass die entsprechende Umlaufspannung

$U_{\text{ind}}=-{\frac {{\text{d}}\Phi }{{\text{d}}t}}\,$ (siehe Elektromagnetische Induktion),

welche in jeder ihrer Windungen wirkt, sich zu einer gleich großen Gegenspannung summiert:

$U=nU_{\text{ind}}\,{\text{.}}$.

Die Spannungstransformation für zwei Wicklungen

${\frac {U_{1}}{U_{2}}}={\frac {n_{1}}{n_{2}}}$

ergibt sich nun dadurch, dass der Kern des Transformators den magnetischen Fluss mit nur geringen Verlusten (siehe aber Streufeldtransformator) durch die weitere(n) Wicklung(en) leitet und somit vorstehende Formel für alle Wicklungen des Transformators gilt.

Die Kombination der Gleichungen für die Spannungs- und Stromtransformation zeigt, dass die primärseitig zugeführte Leistung ($P=UI$) zu jedem Zeitpunkt gleich der sekundärseitig entnommenen ist: $U_{1}I_{1}=U_{2}I_{2}$. Der Transformator speichert also die Energie nicht zwischen (siehe aber Sperrwandler).

Verluste

→ Hauptartikel: Eisenverluste und Kupferverluste

Die hohe Permeabilität des Kernmaterials ist auch der Grund dafür, dass hohe magnetische Flüsse (Spannungszeitflächen) mit niedrigen Magnetisierungsströmen erreichbar sind. Der Magnetisierungsstrom ist die Abweichung obiger Variable $I_{\text{gesamt}}$ von null und wird üblicherweise dem Primärstrom zugerechnet, d.h, $I_{1}$ ist für die Stromtransformation um $I_{\text{gesamt}}/n_{1}$ kleiner anzusetzen. Bei Leistungstransformatoren ist der Zusammenhang zwischen Fluss und Magnetisierungsstrom hochgradig nichtlinear und weist eine Hysterese auf.

Die Wicklungsströme verursachen ohmsche Spannungsabfälle, welche gegenüber obiger Formel für die Spannungstransformation die Primärspannung erhöhen, die Sekundärspannung vermindern.

Rainald62 02:21, 24. Aug. 2011 (CEST), 01:17, 26. Aug. 2011 (CEST) und 23:39, 26. Aug. 2011 (CEST)

Überarbeiteter Vorschlag von Einleitung bis Auslegung

wie vor Wochen mal umgesetzt (Zipferlak hat revertiert und sich beschwert, dass die Umsetzung von obigem Vorschlag abweicht) und mit Änderungen hauptsächlich aufgrund von Elmils Kritik:

Schaltzeichen eines Transformators

Ein Transformator (kurz Trafo, von lateinisch transformare‚ umformen, umwandeln; auch Umspanner, von der elektrischen Spannung) ist ein Bauelement oder eine Anlage der Elektrotechnik. Er besteht aus einem magnetischen Kreis aus einem weichmagnetischen Werkstoff, der zwei oder mehr Wicklungen magnetisch koppelt, sodass Spannungen und Ströme in den verschiedenen Wickungen voneinender abhängen.

Hauptanwendungsgebiet von Transformatoren ist die Erhöhung und Verringerung von Wechselspannungen, etwa zum Ferntransport elektrischer Energie über Hochspannungsleitungen. Netztransformatoren befinden sich in nahezu allen Elektronikgeräten, bei denen die Betriebsspannung von der Netzspannung verschieden ist. Signaltransformatoren, sogenannte Übertrager, werden zur galvanischen Trennung und zur Impedanzanpassung eingesetzt.

Ist eine bestimmte Übertragungsrichtung gegeben, so bezeichnet man die beiden durch den Transformator getrennten Seiten (Schaltungen, Wicklungen, Spannungen, Ströme) als primär und sekundär (von lateinisch prīmarius‚ an erster Stelle, secundarius‚ an zweiter Stelle).

Grundprinzip

Prinzipieller Aufbau

Ein Transformator hat eine hohe Induktivität, was sich darin ausdrückt, dass Änderungen der Stromstärke I(t) durch die Öffnung des magnetischen Kreises nur langsam geschehen (oder mit hohen Spannungen erzwungen werden müssten). Der Strom durch die Öffnung ist dabeiDieser Magnetisierungsstrom ist die Summe der Ströme aller N Windungen:

$\displaystyle I_{\text{M}}=I_{\text{gesamt}}=N_{1}I_{1}+N_{2}I_{2}$

Für das Verständnis der Stromtransformation, einer Zwangsbeziehung zwischen den Strömen $I_{1}$ und $I_{2}$ in den beiden Wicklungen, kann man annehmen, dass der Strom durch die Öffnung konstant ist – zweckmäßig sogar gleich null, da ein Transformator keine Gleichströme übertragen kann$I_{\text{M}}$ sich nicht langsam ändert, sondern sogar konstant gleich null ist. Aus $N_{1}I_{1}+N_{2}I_{2}=0$ ergibt sich $N_{1}I_{1}=-N_{2}I_{2}$ und schließlich. Die Einzelströme können sich also durchaus schnell ändern, sofern dies gegensinnig erfolgt. Sind nur zwei Wicklungen vorhanden, so kann man die Stromtransformation auch so schreiben:

${\frac {I_{1}}{I_{2}}}=-{\frac {N_{2}}{N_{1}}}=\gamma ^{-1}\,{\text{.}}$

Das (normgerecht) negative Vorzeichen wird oft ignoriert oder dadurch beseitigt, dass die sekundärseitige Stromrichtung umgekehrt definiert wird, siehe die Pfeile in der Abbildung.

Durch an eine Wicklung mit N Windungen angelegte Spannung U verändert sich der magnetische Fluss $\Phi$ durch die Wicklung mit solch einer Änderungsrate, dass die entsprechende Umlaufspannung

$U_{\text{ind}}=-{\frac {{\text{d}}\Phi }{{\text{d}}t}}\,$ (siehe Elektromagnetische Induktion),

welche in jeder ihrer Windungen wirkt, sich zu einer gleich großen Gegenspannung summiert:

$U=NU_{\text{ind}}\,{\text{.}}$

Die Spannungstransformation für zwei Wicklungen

${\frac {U_{1}}{U_{2}}}={\frac {N_{1}}{N_{2}}}=\gamma$

ergibt sich nun dadurch, dass der Kern des Transformators den magnetischen Fluss mit nur geringen Verlusten (siehe aber Streufluss) durch die weitere(n) Wicklung(en) leitet und somit vorstehende Formel für alle Wicklungen des Transformators gilt.

Die Kombination der Gleichungen für die Spannungs- und Stromtransformation zeigt, dass die primärseitig zugeführte Leistung ($P=+UI$) zu jedem Zeitpunkt gleich der sekundärseitig entnommenen (“−”) ist: $U_{1}I_{1}=-U_{2}I_{2}$. Der Transformator speichert also die Energie nicht zwischen (siehe aber Sperrwandler).

Während sich bei der Leistung das Wicklungsverhältnis $\gamma$ herauskürzt, geht es beim Verhältnis von Spannung zu Strom quadratisch ein:

${\frac {U_{1}}{I_{1}}}:{\frac {U_{2}}{I_{2}}}=-\gamma ^{2}$

bzw. bei der komplexen Wechselstromrechnung:

${\frac {Z_{1}}{Z_{2}}}=-\gamma ^{2}\,{\text{.}}$

Geschichte

(unverändert)

Auslegung

Trafo für hohe Ausgangsströme, zum Schweißen. Die hohe Speisespannung wird an die innere Wicklung aus dünnem Draht gelegt. An der äußeren Wicklung ist die Spannung aufgrund der kleineren Windungszahl viel geringer. Aber der (Schweiß)strom ist höher, daher ist diese Wicklung deutlich dicker. Der Trafokern besteht aus dünnen Eisenplatten um Wirbelstromverluste zu mindern.

Ideale Transformatoren sind praktisch nicht realisierbar. Eisen- und Kupferverluste und die magnetische Sättigung des Kerns werden beim Aufbau und der Auslegung von Transformatoren berücksichtigt.

Die Wicklungsströme verursachen ohmsche Spannungsabfälle, welche gegenüber obiger Formel für die Spannungstransformation die Primärspannung erhöhen, die Sekundärspannung vermindern, $N_{1}U_{\text{ind}}+R_{1}I_{1}$  bzw.  $N_{2}U_{\text{ind}}-R_{2}I_{2}$. Der üblicherweise dem Primärstrom zugerechnete Magnetisierungsstrom $I_{M}$ verursacht zusätzlich ohmsche Verluste und ist wegen der Hysterese des Kernmaterials kein reiner Blindstrom.

Wegen der Kupferverluste möchte man die Drähte der Wicklungen möglichst kurz halten, insbesondere wenn hohe Ströme fließen sollen. Bei gegebener Primärspannung steigt aber mit abnehmender Windungszahl die Spannung pro Windung, $U_{\text{ind}}$, aus der sich bei gegebener Betriebsfrequenz die Spannungszeitfläche ergibt, also der Hub des magnetische Flusses $\Delta \Phi =2{\widehat {B}}A$. Darin sind ${\widehat {B}}$ der Scheitelwert der magnetischen Flussdichte und A der Kernquerschnitt. ${\widehat {B}}$ ist durch Sättigung begrenzt. Jenseits der Sättigung steigt $I_{M}$ stark an, was hohe ohmsche Verluste in der Primärwicklung verursacht, siehe auch Einschalten des Transformators. Zudem streut die überschießende magnetische Erregung stark, sodass die Sekundärspannung sinkt.

Im Normalbetrieb vermeidet man die Sättigung durch Erhöhung der Querschnittsfläche A des Kerns. Aus diesem Grund sind Transformatoren umso größer, je größer die zu übertragende Leistung ist.

Ist man jedoch frei in der Wahl der Betriebsfrequenz f, so lässt sich die Spannungszeitfläche durch Erhöhung der Frequenz verringern. Dies ist der Grund für die geringe Größe von Schaltnetzteilen. Zur Vermeidung von Wirbelstromverlusten verwendet man bei hoher Frequenz Ferritkerne. Allerdings weisen auch sie Ummagnetisierungsverluste auf.

Für sinusförmige Spannungen gilt die als Transformatorenhauptgleichung bezeichnete Beziehung:^{<ref>H. R. Ris: Elektrotechnik für Praktiker. 1. Auflage. Buchverlag Elektrotechnik Aarau (Schweiz), 1990, ISBN 3-905214-11-3, S. 492. </ref>}

$U_{eff}={{\sqrt {2}}\cdot \pi \cdot f\cdot N\cdot A\cdot {\widehat {B}}}\!\approx 4{,}44\cdot {\widehat {B}}\cdot A\cdot f\cdot N$

Bei anderen, nicht-sinusförmigen Signalformen gelten anstelle von k = 4,44 andere Proportionalitätsfaktoren. Für Rechteckspannung lautet k = 4 und für Dreieckspannung gilt k = 4,62.^{<ref>Gisbert Kapp: Transformatoren für Wechselstrom und Drehstrom: Eine Darstellung ihrer Theorie, Konstruktion und Anwendung. Berlin 1907, S. 28 (Volltext bei Open Library).</ref>}

Als Verlustprozess unbedeutend, aber manchmal störend ist der Netzbrumm von Transformatoren. Er entsteht durch Magnetostriktion und magnetische Kräfte auf lockere Wicklungen oder Trafobleche.

Mein Edit umfasste auch Änderungen im Rest des Artikels, sowohl Umsortierungen (Zweitor und ESB zusammen) als auch Streichungen von Redundanz, insbes. das Einschaltverhalten, zu dem es einen eigenen Artikel gibt, aber auch beim realen Trafo, dessen Inhalt teils unter ==Auslegung== behandelt wurde, teils entfallen ist (redundant zu Eisenverluste). Darüber soll hier natürlich auch diskutiert werden, aber ich fand es zu lang und zu wenig neu, um es hierher zu kopieren. – Rainald62 19:09, 2. Sep. 2011 (CEST)

Diskussion

Ich muß gestehen, mit dem Textvorschlag komme ich nicht klar. Ich beginne mal beim "Grundprinzip" und habe dazu folgende Fragen:

1. Was ist eine "hohe Induktivität", sind das Henry oder Kilohenry, wo fängt das an, wo hört das auf?
2. Was ist eine "Öffnung des magn. Kreises"? Ist das ein Luftspalt, ist es das Wickelfenster oder was sonst?
3. Was heißt: Der Strom kann sich nur langsam ändern? 1 Ampere pro Stunde, ist das etwa passend? Was ist überhaupt langsam?
4. Bezieht sich die Änderung auf die Amplitude, auf den Augenblickswert oder was sonst.
5. Heißt das, daß der Trafo für Wechselströme gar nicht geeignet ist, da diese sich doch ziemlich rasch ändern?
6. Warum ist es "zweckmäßig", wenn der "Strom durch die Öffnung" null ist?
7. Warum taucht an dieser Stelle nicht der Begriff "Magnetisierungsstrom" auf?
8. Heißt das, wenn der Strom nicht konstant wäre, daß der Trafo dann Gleichströme übertragen kann.
9. So könnte ich noch einiges an Fragen ergänzen und auch meine Verwunderung darüber zum Ausdruck bringen, daß durch den Spannungsabfall bei Belastung die Primärspannung ansteigt.

Alles in allem halte ich den Text für eine gravierende Verschlechterung des Istzustandes, der so schlecht gar nicht ist.

Das einzige, was am Istzustand verbessert werden könnte bzw. etwas vertieft werden sollte, ist die Begründung für das Durchflutungsgleichgewicht zw. Primär- und Sekundärseite. Der Hinweis auf das Amperesche Gesetz allein ist m. E. etwas zu wenig bzw. für Nichtfachleute so nicht nachvollziehbar. MfG -- Elmil 20:35, 2. Sep. 2011 (CEST)

Danke für deine Hinweise. Ich habe sie durchnummeriert, um darauf gezielt zu antworten. Daraus resultierende Änderungen am Vorschlag sind markiert.

Zu 1: Das hat mich selbst beim Schreiben gestört. Vielleicht findet sich eine bessere Formulierung. An dieser Stelle (für das Grundprinzip) ist bloß wichtig, dass irgend etwas der Änderung des Magnetisierungsstromes entgegensteht. Dass das relevante Maß dafür 'Induktivität' heißt, ist irrelevant, und ein Klick auf den Link beim ersten Lesen nicht hilfreich. Unverdaulich wäre an dieser Stelle auch die Angabe, dass der Magnetisierungsstrom gegenüber dem Nennstrom klein bleiben soll. Das ist eine Sache der Auslegung. Überhaupt wären konkrete Angaben unangebracht, weil omA den Henry nicht kennt.

Zu 2: Das Problem sehe ich nicht. OmA weiß nichts von einem möglichen Luftspalt. Das daneben stehende Bild zeigt genau eine Öffnung.

Zu 3: Eher 1 A pro Sekunde, aber Zahlen sind für das Prinzip eh unangemessen. Was 'langsam' bedeutet, ist doch unmittelbar anschließend zu lesen. Oder ist der Zusammenhang zwischen 'möglichst langsamer Änderung' und 'konstant' für omA nicht zu sehen? Ich habe ihn nun explizit hingeschrieben.

Zu 4: Der Reflex, bei I an Effektivwerte zu denken, ist bei den Lesern, an die das Kapitel ==Grundprinzip== gerichtet ist, wohl noch nicht trainiert. Dass momentane Größen gemeint sind, könnte man aber voranstellen, damit die Experten nicht stolpern ;-)

Zu 5: Ich habe ergänzt, dass die Einzelströme sich schnell gegensinnig ändern können.

Zu 6: "Gleich null" ist für die meisten Zwecke "zweckmäßig", aber an dieser Stelle ist es nicht möglich, dazu mehr zu sagen. Vielleicht weglassen.

Zu 7: Gerne.

Zu 8: Der Nebensatz kann gerne entfallen, wenn er eher verwirrt als hilft.

Zu 9: Vielleicht hilft ein Hinweis auf die unterschiedliche Stromrichtung in Primär- und Sekundärwicklung, $N_{1}U_{\text{ind}}+R_{1}I_{1}$  bzw.  $N_{2}U_{\text{ind}}-R_{2}I_{2}$

"Das einzige, was am Istzustand verbessert werden könnte ..." – Dich stört also nicht, dass das Kapitel ==Grundprinzip== das Grundprinzip nicht erklärt? – Rainald62 09:20, 3. Sep. 2011 (CEST)

Zu 1. was der Änderung des Magnetisierungsstromes entgegensteht wird doch nur ersatzweise als Induktivität bezeichnet und kommt von den Formelfans die nicht wissen was im Trafo wirklich passiert. Es ist doch eigentlich so, daß ein kleiner Magnetisierungsstrom dadurch entsteht, daß erstens kein Luftspalt im Eisen ist und zweitens alle Weißschen Bezirke in Flussrichtung vor orientiert sind, das MYr also sehr hoch ist. Siehe Ringkerntrafo im Vergleich zum EI Kern Trafo. (Das kann man aber auch noch besser ausdrücken.) Siehe auch mein Oscillogramm von Spannung und Leerlaufstrom eines Ringkerntrafos. Steht z.B. auf ELMILS Benutzerseite.

Zu 2. Ich kenne mich eigentlich aus am Trafo, aber für mich ist die Öffnung des Magnetischen Kreises nur das Durchsägen des Ringkernes zum Beispiel. Wenn der Stromkreis geöffnet wird ist das was ganz anderes.

Zu 3. bitte weglassen das hängt doch ganz vom Trafo ab und der Frequenz mit der er betrieben wird, also ob 16 Hz oder 1 Mhz.

Zu 9. Was reinfließt muß wieder rausfließen, mehr sollte nicht gesagt werden und bitte auch in den Pfeilen am Ersatzschaltbild und der Grafik mit den zwei Spulen so zu sehen sein. Wenn alle Pfeile nach innen zeigen ist das didaktisch falsch, auch wenns im Text mit Minus versehen ist.--Emeko 09:38, 3. Sep. 2011 (CEST)

@Emeko's "Zu 1": Was zu einer hohen Induktivität führt, kann ja unter Induktivität stehen. Beim Verständnis des Trafo-Grundprinzips stört m.E. ein Hinweis auf Weißsche Bezirke ganz enorm.

2: Falls "Strom durch die Öffnung" zusammen mit dem Bild wirklich missverständlich sein sollte, biete ich an: "Änderungen des durch die Öffnung des magnetischen Kreises fließenden Stromes I(t)".

9: Dann müsste dir "$N_{1}U_{\text{ind}}+R_{1}I_{1}$  bzw.  $N_{2}U_{\text{ind}}-R_{2}I_{2}$" gefallen, denn in der 2. Formel ist I2 positiv (meine Inkonsistenz).

– Rainald62 10:27, 3. Sep. 2011 (CEST)

@Rainald62: Vielleicht kannst Du nochmal präzisieren, was nach Deiner Meinung an der Erklärung des Grundprinzips noch fehlt. -- Elmil 21:43, 4. Sep. 2011 (CEST)

Es fehlt die Erklärung. Wenn eine da wäre, dann wär's verständlich. Ich meine für jene, die es nicht eh schon wissen. "aufgrund der elektromagnetischen Induktion" und "dem Ampèreschen Gesetz entsprechend" sind m.E. keine hier brauchbaren Erklärungen. mehr Zeit habe ich gerade nicht, bin dienstlich in Korea. – Rainald62 08:50, 5. Sep. 2011 (CEST)

Meinst Du eine Erklärung oder eine Herleitung der Formeln? Eine Erklärung zielt m. E. auf eine Vorgangsbeschreibung, die (stichwortartig) etwa folgendes enthalten sollte: Energieübertragung von der Primär- zur Sekundärseite. Energiefluß entlang dem Transformatorkern (bzw. in der Luft). Richtung der Energie erfolgt aufgrund der Randbedingungen, die die konkrete Anordnung definiert. Erklärungen finden sich in der Literatur selten. Herleitung der Formeln: Kann ich gerne eine beisteuern. Ich würde sie dann in einer solchen Form einbringen wollen, daß sie "aufklappbar" ist und den Lesefluß für weniger interessierte nicht so sehr behindert. -- Michael Lenz 21:04, 1. Okt. 2011 (CEST)

Bildersturm

Hab das Schema-Bild auf das mit der Vorgänger-Version zurückgetauscht, wo die beiden Wicklungen links/rechts angebracht sind - primär aus optischen Gründen, weil für mich das besser ausschaut und anschaulicher ist. Wenns so gar nicht gefällt, dann halt zurück. Sprachlich sind manche Punkte noch etwas unrund, aber das kann so kleinweise erfolgen.--wdwd 18:50, 28. Aug. 2011 (CEST)

Das 'einseitige' Bild fand ich geeigneter, weil dem Betrachter leichter fällt, die Wickelrichtungen zu vergleichen. Ich bin da leidenschaftslos. Im Moment passen Text und Bild nicht zusammen: "… sekundärseitige Stromrichtung umgekehrt definiert wird, siehe die Pfeile in der Abbildung." – Rainald62 19:39, 28. Aug. 2011 (CEST)

Ach ja, wieder mal. :-) Die Wicklung ist mit anderen Sinn gewickelt. Hab's daher wieder umgestellt (die Änderungswünsche fürs Bild mal auf commons eingetragen, mal schaun)--wdwd 19:55, 28. Aug. 2011 (CEST)

BK: Wdwd's Beitrag wieder eingefügt – Rainald62 20:22, 28. Aug. 2011 (CEST)

Ich finde das Bild mit den Wicklungen auf einer Seite besser, eben weil man dort mit dem Wickelsinn nicht durcheinander kommen kann. Optische Gründe sollten hinter Klarheit zurückstehen. Außerdem merkt man durch die ungewöhnliche Darstellung auch gleich, dass die Form für das Prinzip nicht wichtig ist. -- Janka 20:06, 28. Aug. 2011 (CEST)

Ergänzung: Ich fände es besser, wenn die Spulen weniger und dafür dickere Windungen erhielten. Bei der aktuellen Darstellung kann man den Wickelsinn nicht gut erkennen. -- Janka 20:07, 28. Aug. 2011 (CEST)

Muss das eigentlich ein 3D-Bild sein? Ein alle Wünsche erfüllendes 2D-SVG könnte ich mit schnell erstellen. – Rainald62 20:22, 28. Aug. 2011 (CEST)

Naja, an einer flachen Darstellung sieht man den Wickelsinn noch schlechter. -- Janka 21:14, 28. Aug. 2011 (CEST)

Ich probiere es mal mit xfig. -- Janka 21:16, 28. Aug. 2011 (CEST)

So, ich habe da mal was hochgeladen:

Und wieder ärgere ich mich: Schaut man sich das Bild einzeln an, ist alles fein: [3], ist es per [[Datei:Trafo_1b.svg]] eingebunden, laufen die Buchstaben ineinander. Grrrrr. -- Janka 23:58, 28. Aug. 2011 (CEST)

So, jetzt sieht es per Dateieinbindung gut aus, und bei direktem Runterladen noch annehmbar. -- Janka 00:59, 29. Aug. 2011 (CEST)

Hallo zusammen, das Bild im Artikel:

Prinzipskizze eines Transformators

zwingt den Betrachter zum Herüberholen des Sekundärwickels auf den linken Schenkel unter den Primärwickel, wie es im Bild oben auf dieser Seite dargestellt ist, damit er erkennt wie die Stromflüsse sein müssen. Und genau dabei erkenne ich, es ist im Bild im Artikel richtig, aber im Bild oben, wo beide Wickel auf dem linken Schenkel sitzen, sind die Strompfeile nun wieder falsch eingezeichnet. Die Spannungspfeile sind richtig. Überlegt bitte einmal folgendes: Beide Stromflüsse erzeugen ein Magnetfeld, das zwar über den Kern läuft, dessen Magnet-Fluss aber nicht erhöht, sondern von einer Spule in die andere Spule geht. Bei dem neuen Bild hier in der Diskussion wird der Kern jedoch von beiden Wickeln in die gleiche Richtung aufmagnetisiert, weil die Ströme in die Spulen mit gleichem Wickelsinn an beiden Wickelanfängen in die Spulen hineinfliessen und das kann nicht sein. - Tipp Zeichnet doch die Wicklungsanfänge ein an den Spulen.- Ich habe das sicherheitshalber schon mal früher an einem echten Trafo nachgemessen und da kam heraus, daß bei gleichem Wickelsinn der Strom in den Wickelanfang hineinfließt und Sekundär auch aus dem Wickelanfang herausfliesst. -Das wurde auch früher schon mal diskutiert.- Die Sekundärspule kann ja auch als neue Spannungsquelle angesehen werden, die den Strom abgibt. Und bei gleichem Wickelsinn sind beide Spannungen auch gleichphasig und was reinfließt muß auch weider rauskönnen. Die Darstellung der beiden Spulen auf dem linken Kern finde ich gut, nur muß der Strompfeilan der unteren Spule gedreht werden. Gruß.--Emeko 10:45, 29. Aug. 2011 (CEST)

Hi, hab die Stromrichtung von I2 umgedreht. Zum Glück bin ich nicht der Einzige der sich da immer wieder vertut. :-) Das SVG ist (technisch) in einem recht eigenartigen SVG-Format, der Inkscape hat da nun sein übriges dazu getan, womit der SVG-Text fast unleserlich ist - schaut aber grafisch gut aus, besser als alle andere so ähnlichen Vor-Versionen, und der PNG-Renderer kommt damit nun auch klar.--wdwd 18:09, 29. Aug. 2011 (CEST)

Hi Wdwd, Im Bild oben mit den wenigen dicken Windungen könntest du das bitte auch noch ändern? Dann stolpert niemand mehr drüber. Gruß,--Emeko 18:28, 29. Aug. 2011 (CEST)

Und noch n1 und n2 nachtragen? Übrigens würde ich es begrüßen, wenn die Indizes auch im 200-px-png noch ohne Lupe lesbar wären (das Alter). – Rainald62 18:41, 29. Aug. 2011 (CEST)

done.--wdwd 20:54, 29. Aug. 2011 (CEST)

Wie herum nun die Stromrichtung beim gegebenen Wicklungssinn sein muss hängt vom begleitenden Text ab. In der Version, die Rainald62 vorschlug, war ein Minuszeichen enthalten, wenn ich mich recht erinnere. Für das ESB wird auch die symetrische Bepfeilung statt der Kettenbepfeilung empfohlen. Lasst uns bitte nochmal darüber nachdenken, was im Artikel am sinnvollsten ist. -- Janka 23:38, 29. Aug. 2011 (CEST)

Ich finde den begleitenden Text irreführend mit dem - Zeichen. Das sollte weg. Dann passt das Bild was jetzt nach meiner Meinung stimmt in allen Varianten. Man schaut doch immer zuerst auf das Bild und liest evtl. den Text gar nicht. Der Mensch ist ein Augentier, das gerne Bilder ansieht. Text lesen ist anstrengend und führt oft zu Missverständnissen, auch weil die Sprache redundant ist. Das wissen wir doch alle aus den vielen Diskussionen. Grüße. --Emeko 11:10, 30. Aug. 2011 (CEST)

Nochmal: Neue ESBs als SVG

Ermutigt durch die guten Ergebnisse, die wdwd durch sein Nachbearbeiten meiner Zeichnung erzielt hat, habe ich mir nochmal das ESB vorgenommen, an dem ich 2009 frustriert aufgegeben habe:

Auch noch nicht ganz perfekt, aber besser als zuvor. Wenn man das auf "perfekt" verbessern kann, würde ich auch noch die Variante mit dem idealen Übertrager drin vorbereiten. -- Janka 01:17, 30. Aug. 2011 (CEST)

Die Bezeichner verwirren, wozu ist der "Strich - ' " da? Er erscheint redundant zum Index s (Sekundärseitig), aber warum wird er dann mit s gemischt (s')? Index 1 oder 2 für unterscheidung der beiden "Hälften des Vierpols trifft IMHO den Thoeriestandard besser als die Trafospezifische Unterscheidung in primär (p) und sekundär (s). MfG, --84.150.15.21 08:29, 30. Aug. 2011 (CEST)

Auch die Zuordnung von 1 und 2 ist in gleicher Weise willkürlich und in der Regel von der Richtung des Energieflusses bestimmt. Die Aufteilung der Knotenpunkte in jeweils zwei halte ich nicht für zweckmäßig. Für den Ort des idealen Transformators gibt es im Prinzip mindestens vier Möglichkeiten, die aber dem allgemeinen Verständnis wenig dienen (z. B. Vergleich des Ersatzschaltbildes, bei dem die Energie als elektrischer Strom an der Gegeninduktivität vorbei fließt, mit der Realität, bei der die Energie über das magnetische Feld übertragen wird). Der Strich ist deshalb sinnvoll, weil offenbar an die Variante mit einem „nachgeschalteten“ idealen Transformator gedacht ist. -- wefo 10:29, 30. Aug. 2011 (CEST)

Der Strompfeil von Is im ESB ist falsch herum gezeichnet. So wie gezeichnet würde der Strom durch den Kern sich addieren. Der Laststrom fließt aber nicht über den Kern. Dort fließt nur der Magnetisierungsstrom Imy und der ist von der Last nicht beeinflußt.--Emeko 11:15, 30. Aug. 2011 (CEST)

@Emeko: Du hattest anderthalb Stunden Zeit, um den Satz „Vergleich des Ersatzschaltbildes, bei dem die Energie als elektrischer Strom an der Gegeninduktivität vorbei fließt, mit der Realität, bei der die Energie über das magnetische Feld übertragen wird“ zur Kenntnis zu nehmen. -- wefo 11:45, 30. Aug. 2011 (CEST)

Der Pfeil gibt nicht an, in welche Richtung der Strom fließt, sondern welche Richtung als positiv definiert wird. Richtig sind beide Richtungen. Geeignet sind beide Richtungen, je nach Anwendung. – Rainald62 11:38, 30. Aug. 2011 (CEST)

@Rainald62: Bei diesem Ersatzschaltbild sind Pfeile etwa so sinnvoll, wie sie es bei einem Widerstand wären. Man muss das wohl so deutlich sagen, damit Deine Äußerung noch besser verstanden wird (die verdammten Theoreten!). -- wefo 11:52, 30. Aug. 2011 (CEST)

Ich hatte dieses ESB schon 2009 als Ersatz für das im Artikel verwendete PNG

vorgeschlagen. Dazu nochmals Anmerkungen:

• Das Hauptziel der Änderung war, neben der, ein SVG zu haben, den Magnetisierungsstrom Iµ einzeichnen zu können. Dazu müssen die beiden Zweige RFe und Lh des ESB zusammengeführt werden, bevor sie den Längszweig berühren.
• Natürlich gibt es, wie oben erwähnt, auch eine Version mit idealem Übertrager. Das ist rechts

  

  , und dort sind I1 und I2 am idealen Übertrager angesetzt. Das ist nützlich, denn man kann dann innerhalb des Artikeltextes den Sprung vom idealen Übertrager (bzw. idealen Transformator) zum realen Transformator durch einen Wechsel der Indices deutlich machen. Technisch und auch sprachlich ist es wie gesagt völlig wumpe, da p "prima", also 1, und s "secunda", also 2 bedeutet.
• Im Artikel wird die symetrische Bepfeilung empfohlen und aus meinem Studium kenne ich es auch nicht anders. Die symetrische Bepfeilung hat den Vorteil, keine festgelegte Energieflussrichtung zu suggerieren. Wer das ESB in dieser Form sieht, stolpert unweigerlich darüber und muss sich damit auseinandersetzen. Ein Stromrichtung darfmit der Bepfeilung ohnehin nicht suggeriert werden, denn es handelt sich um Wechselströme.

-- Janka 14:03, 30. Aug. 2011 (CEST)

Da ist mir Janka jetzt zuvor gekommen, trotzdem auch meinen Senf noch dazu:

1. Die Striche an den Sek.-Bezeichnern verwirren nicht, sie sind allenfalls erklärungsbedürftig: Es ist im Elektromaschinenbau üblich, Sekundärgrößen so umzurechnen, wie sie bei einem Übersetzungsverhälnis von 1:1 wären und ihnen dann diesen Strich zu verpassen.. Rs´= Rs x (w1/w2)^2. Der Vorteil ist, daß dann im ESB kein Übersetzungsverhältnis mehr vorkommt, weil eben alles auf ü=1:1 normiert ist.

2. Regt euch wegen der Pfeile nicht auf. Die können sein wie sie wollen, Sinn ergeben sie immer nur mit den Vorzeichen, die den Größen dann zu geben sind. So wie hier gezeichnet, wäre Is dann negativ und so ist es auch üblich. Für die Oma wäre es allerdings besser, wenn man den Pfeil für Is umdreht. Die Sekundärseite wird dann eben zum "Erzeuger" und der Strom dann Positiv. Allerdings sollte man dann konsequent bleiben.

Ich war mal eine Woche nicht da. Was da jetzt zum Grundprinzip vorgeschlagen wurde, gefällt mir überhaupt nicht. Habe im Augenblick wenig Zeit, werde mich aber schnellstens dazu äußern. MfG -- Elmil 14:20, 30. Aug. 2011 (CEST)

Die Pfeile an einem Knoten definieren die Vorzeichen im Knotenpunktsatz. Auf den irreführenden Unterschied zwischen Magnetisierungsstrom Iµ und dem tatsächlichen wies ich schon hin. -- wefo 14:24, 30. Aug. 2011 (CEST)

Ich plädiere dafür es der Oma leicht zu machen und den Text eben anzupassen an das Bild, wo der Strom Primärseitig reinfliesst und sekundärseitig rausfliesst. Auch beim Wechselstrom kann der Pfeil die Energieflußrichtung anzeigen, nicht nur beim Gleichstrom. Die Sekundärspule ist der Erzeuger wie es auch Elmil sagt.--Emeko 15:09, 30. Aug. 2011 (CEST) @ wefo, ok ich habe es zur Kenntnis genommen, konnte aber damit nichts anfangen, weil es mir zu theoretisch war was du schriebst.--Emeko 15:12, 30. Aug. 2011 (CEST)

Wir sind uns doch sicher einig, dass die Energie über das magnetische Feld übertragen wird. Bei dem Ersatzschaltbild ist das nicht der Fall. Wo also ist Dein Problem? Vielleicht findet sich einer, der es besser erklärt. -- wefo 15:19, 30. Aug. 2011 (CEST)

Ein Ersatzschaltbild betrachtet ausschließlich elektrische Größen. Die Stärke des magnetischen Feldes ist irrelevant, diese wird möglicherweise (wegen der Verluste) im Leerlauf durch das Produkt aus dem Magnetisierungsstrom Iµ und der Windungszahl beschrieben. Und diese konkrete Windungszahl ist ebenfalls irrelevant, nur das Verhältnis der Windungszahlen spielt eine Rolle und wird durch den idealen Transformator abgebildet. Für die Erklärung der Wirkungsweise eines Transformators ist das Ersatzschaltbild kontraproduktiv. -- wefo 15:36, 30. Aug. 2011 (CEST)

@Wefo: Es ist ein weit verbreiteter Irrtum, daß das Hauptfeld die Energie überträgt. Dieses induziert die Spannung und sonst nichts. Zur Theorie des Energieflusses siehe Punkt 4.2.5 im Artikel. Das ESB zeigt sehr einprägsam, daß das Hauptfeld, sozusagen der Kern, vom Laststrom gar nichts mitkriegt. Dieser fließt, wie man am ESB sieht, direkt am Kern vorbei und das entspricht auch der Wirkungsweise des Trafos. In stark vereinfachenden Betrachtungen, z. B. bei Asynchronmaschinen, die ja dem Trafo sehr ähnlich sind, läßt man das Hauptfeld sogar manchmal ganz weg. MfG. -- Elmil 15:53, 30. Aug. 2011 (CEST)

Das gezeigte ESB ist üblicher Bestandsteil der Lehre des Transformators als elektrische Maschine. Falls es hier zur Gänze wegdiskutiert werden sollte, kann ich nur das Fazit ziehen, dass die Privattheorien in diesem Artikel gewonnen haben. -- Janka 18:27, 30. Aug. 2011 (CEST)

Wer sagt denn, daß die Lehre immer Recht hat, besonders wenn sie in die Jahre gekommen ist? Siehe Sinusförmiger Leerlaufstrom um 90 Grad nacheilend, Scheiteleinschalten des Transformators usw. Da haben wir doch alle an der Lehre vorbei dazu gelernt. Bei der Kettenschaltung, Grafik oben, von Michaellenz ist doch schon alles richtig mit den Stromrichtungen!--Emeko 19:23, 30. Aug. 2011 (CEST)

Klar kann die Lehrmeinung falsch sein, das zu klären ist aber nicht Aufgabe eines Wikipedia-Artikels. Allenfalls wenn es zwei oder mehr Meinungen gibt, können wir diese hier gesammelt oder vergleichend darlegen. Oder, falls beide Meinungen zwar nicht falsch sind, aber in einem scheinbaren Widerspruch stehen, diesen hier aufklären. -- Janka 23:31, 30. Aug. 2011 (CEST)

@Janka:Das Ersatzschaltbild ist lediglich ein Modell für das elektrische Verhalten und hat mit dem magnetischen Kreis nichts zu tun. Dieses Modell ist selbstverständlich unverzichtbar, darf aber eben nicht über den Bereich hinaus interpretiert werden, für den es geschaffen wurde. Mir ist also nicht klar, ob Du meine Ablehnung der Theorie des Punktes 4.2.5 als „Privattheorie“ bezeichnest (wohin fließt die Energie bei einer Spule? Was ändert sich, wenn der Kern aus zwei voneinander isolierten Teilen mit unterschiedlichem elektrischen Potential besteht? Was ändert sich, wenn die beiden Wicklungen unterschiedliches Potential haben?) oder ob Du den Punkt selbst als „Privattheorie“ bezeichnest. -- wefo 19:31, 30. Aug. 2011 (CEST)

Es ist so gemeint, wie ich es geschrieben habe: In deiner letzten Äußerung hast du das ESB als "für die Erklärung der Wirkungsweise eines Transformators" als "kontraproduktiv" angesehen. Ich lese das so, dass man deiner Meinung das ESB also weglassen muss, wenn man den Transformator erklären will. Das steht im Gegensatz zu dem, was Gegenstand von Vorlesungen und Büchern zum Thema "Elektrische Maschinen" ist. -- Janka 23:31, 30. Aug. 2011 (CEST)

Ich stimme Janka zu, wir müssen schon bei der üblichen Darstellung bleiben, ohne Rücksicht auf die Oma. Vielleicht ist hilfreich, dazu zu vermerken, daß bei dieser Darstellung Is ein negatives Vorzeichen bekommt. MfG -- Elmil 20:04, 30. Aug. 2011 (CEST)

@Janka: Leider hast Du meine Frage nach Deiner Ansicht zum Punkt 4.2.5 nicht beantwortet. Die Tatsache, dass das Ersatzschaltbild nur die elektrische Sicht darstellt, bedeutet doch keineswegs, dass man dieses Ersatzschaltbild weglassen sollte. Die Bezeichnungen und die Pfeile würde ich allerdings weglassen und das nackte Ersatzschaltbild zeigen. Was damit gemeint ist, das muss ohnehin erklärt werden. Und diese Erklärung muss vor unzutreffenden Schlussfolgerungen warnen. Und den Poynting-Vektor bei 50 Hz kann ich nur als sehr, sehr schlechten Witz verstehen. -- wefo 01:16, 31. Aug. 2011 (CEST)

Weil ich mich nicht über Punkt 4.2.5 unterhalten möchte. In diesem Abschnitt geht es um die ESB-Grafik, nicht um Abschnitte im Trafoartikel. -- Janka 12:22, 31. Aug. 2011 (CEST)

Extrem freundlich, Janka. -- wefo 12:26, 31. Aug. 2011 (CEST)

Der Graphik Datei:Transformator Kettenschaltung.png fehlen lediglich die Eingangsklemmen. Und über den „idealen Übertrager“ bin ich beim „Transformator“ nicht recht glücklich. Aber diese Graphik ist nicht mit Bezeichnungen und Pfeilen für ohnehin nicht direkt messbare Größen überladen. -- wefo 12:31, 31. Aug. 2011 (CEST)

Du hast mir in der Vergangenheit an den Kopf geworfen jeder habe dasselbe Recht, zur Verwirrung beizutragen. Ich will mich aber nicht verwirren lassen. Auch dazu hat logischerweise dann jeder das Recht. -- Janka 14:17, 31. Aug. 2011 (CEST)

Das ESB ist nützlich, das Verhalten eines Trafos zu erklären, aber zur Erklärung des Wirkprinzips trägt es nichts bei. Das sollte man trennen.

Meine Meinung zu den Pfeilen: weglassen. An der einen Stelle, wo das Wirkprinzip erklärt, die Formel der Stromtransformation angegeben und der Zusammenhang von Vorzeichen und Pfeilrichtung erläutert werden, braucht man die Pfeile. Da aber die Formel (mit oder ohne Minuszeichen) nicht wiederholt zu werden braucht, sind auch keine weiteren Abbildungen mit Pfeilen nötig. Falls das ESB doch einen Strompfeil an L2' erhält, dann selbstverständlich nach rechts, denn erst der rechts davon platzierte Vierpol lässt Willkür zu.

Meine Meinung zur Beschriftung des ESB hängt davon ab, ob die Größen dann in Formeln verwendet werden oder zumindest auf die damit verzierten Bauteile Bezug genommen wird (zurzeit nicht), sonst reichen die nackten Symbole – es sei denn, der Leser könnte sich darauf verlassen, dass die Indizes in der Literatur einheitlich wären (wohl nicht). – Rainald62 15:57, 31. Aug. 2011 (CEST)

Schön, daß es das ESB jetzt in SVG gibt. Wegen mir kann es gerne rein. Bei den Pfeilen bin ich leidenschaftslos; sie müssen bloß mit den Angaben im Text übereinstimmen. Schön wäre es, wenn die Spulen mit vier Kringeln dargestellt würden (ist meines Erachtens die normale Darstellung), die Variablen kursiv und die konstanten Indizes gerade stünden (alles "nice to have"). -- Michael Lenz 22:21, 2. Nov. 2011 (CET)

Auflockerung

Zur Auflockerung mal ein Link: Trafo im Arbeitseinsatz. --PeterFrankfurt 20:28, 3. Nov. 2011 (CET)

Vielen Dank, wirklich sehr schön :-) --Zipferlak 08:49, 4. Nov. 2011 (CET)

Hallo Peter Frankfurt, dein schönes Bild zeigt uns wie robust das Wirkprinzip des Trafos ist. ( Wo hast du denn das her?) Der Trafo ist unschwer als E-I Kern zu identifizieren, der sicher einen gehörigen Luftspalt zwischen dem E und dem I besitzt, den er als Schweißtrafo, wegen der weichen Kennlinie zur Strombegrenzung auch braucht. Außerdem ist die nötige Kühlung sicher sehr effektiv, weil die zerfledderte Kernstruktur eine große Oberfläche hat.

Ich finde das Bild sollte in den Artikel, als Beispiel wie man es nicht machen soll, so ein Trafo aber trotzdem mit Einschränkungen funktioniert und zeigt wie robust die 50HZ Technik ist. Grüße, --Emeko 11:09, 4. Nov. 2011 (CET)

Die Quelle sieht man in der URL: Die für jeden Technikfreak obligatorische Seite ThereIFixedIt. Das Trafobild ist mittlerweile schon auf Seite 2 davon gerutscht. --PeterFrankfurt 01:13, 5. Nov. 2011 (CET)

Unterschiede je nach Größe

Wie sehr ein realer Transformator von idealen abweicht, hängt stark von der Größe ab. Entsprechend sind pauschale Aussagen, z.B. über den Wirkungsgrad, den Phasenwinkel oder die Verteilung der Verluste so nicht richtig. Besonders ganz kleine Transformatoren (z.B. 1 VA) verhalten sich ganz anders: der Wirkungsgrad ist klein (oft <40%), der wesentliche Verlust ist die Kombination aus Widerstand der Primärwicklung und dem Magnetisierungsstrom, eine Verlustart die man sonst vernachlässigt. --Ulrich67 17:59, 2. Dez. 2011 (CET)