Der Transformator.

1) Das Grundprinzip des Transformators.

Zwei Spulen stehen einander gegenüber, sind aber nicht leitend miteinander verbunden.

Die Spule 1 (Primärspule, Feldspule) kann ein Magnetfeld aufbauen, wenn sie von einem Strom durchflossen wird.
Dieses Magnetfeld durchsetzt auch Spule 2 (Sekundärspule, Induktionsspule) und kann in ihr eine Spannung induzieren.

• (1) Ist der Schalter geöffnet, fließt kein Strom.
  Spule 1 erzeugt kein Magnetfeld.
  In Spule 2 entsteht keine Induktionsspannung.
  
  
• (2) Der Schalter wird geschlossen.
  Spule 1 baut ein Magnetfeld auf.
  Dieses zunehmende Magnetfeld durchsetzt auch Spule 2.
  In Spule 2 entsteht eine Induktionsspannung.
  
  
• (3) Das Magnetfeld in Spule 1 ist voll aufgebaut und ändert sich nicht mehr.
  In Spule 2 ändert sich das Magnetfeld ebenfalls nicht
  -> keine Induktionsspannung.
  
  
• (4) Der Schalter wird geöffnet.
  In Spule 1 und Spule 2 nimmt das Magnetfeld ab.
  Es entsteht wieder eine Induktionsspannung.

2) Eisen in der Feldspule verstärkt die Feldänderung.

Das Feld kann verstärkt werden, wenn man in die felderzeugende Spule 1 einen Eisenkern steckt.

Dann werden beim Auf- und Abbau des Magnetfeldes die Elementarmagnete im Eisenkern ausgerichtet und verstärken so die Änderung des Gesamtfelds der Spule 1

Weil sich das Feld nun auch in der Spule 2 stärker ändert, ergibt sich eine größere Induktionsspannung.

3) Zwei Spulen auf einem Eisenkern = Transformator

Auch ein Eisenkern in der Spule 2 erhöht die Induktionsspannung

Besonders gut wird der Effekt, wenn Spule 1 und Spule 2 einen Eisenkern tragen und dieser geschlossen wird. Die ringförmigen magnetischen Feldlinien verlaufen dann vollständig im Eisenkern.

Eine solche Anordnung nennt man einen Transformator.

© Grüninger, Landesbildungsserver, 2002