Transformator en elektrische energie
Een transformator zet een wisselspanning om in een hogere of lagere spanning. Dit onderwerp komt in het examen terug bij berekeningen met windingen en spanningen.
Een transformator zet een wisselspanning om in een hogere of lagere spanning. Hij bestaat uit een primaire spoel, een secundaire spoel en een ijzeren kern. De primaire spoel hoort bij de primaire kring, de secundaire spoel bij de secundaire kring.
De primaire spoel krijgt de wisselspanning van het net. Die wisselstroom maakt in de ijzeren kern een steeds wisselend magnetisch veld. Dit veld loopt door de secundaire spoel en induceert daar een wisselspanning. De kern geleidt het magnetische veld van de ene spoel naar de andere.
De spanningen verhouden zich als de aantallen windingen. Er geldt nP / nS = UP / US. Heeft de secundaire spoel minder windingen, dan is de secundaire spanning lager. Heeft hij meer windingen, dan is die spanning hoger.
Bij een ideale transformator geeft de primaire kring al zijn vermogen door aan de secundaire kring. Dan geldt P = U · I voor beide kringen. Een lagere spanning betekent daarom een hogere stroom, en andersom.
Adapters en halogeenverlichting bevatten vaak een transformator. Een adapter verlaagt de netspanning naar een spanning die je apparaat kan gebruiken. Halogeenlampen werken vaak op 12 V, daarom zit er een transformator in de lamp of in het snoer.
Onthoud
Een transformator bestaat uit een primaire spoel, een secundaire spoel en een ijzeren kern.
Met nP / nS = UP / US reken je de spanning of het aantal windingen uit.
Bij een ideale transformator is het vermogen in de primaire kring gelijk aan dat in de secundaire kring.
Een lagere secundaire spanning geeft een hogere stroom.
Adapters en halogeenverlichting bevatten vaak een transformator.
Voorbeeld uit een echt examen
ex1
Gevraagd is het aantal windingen van de secundaire spoel. De primaire spoel heeft 1150 windingen. De netspanning is 230 V en de secundaire spanning is 12 V.
- 1
Schrijf de formule op: nP / nS = UP / US.
Veelgemaakte fouten
Verwissel de primaire en secundaire waarden niet, zet nP en UP altijd boven elkaar in de verhouding.
Denk bij een ideale transformator niet dat de stroom gelijk blijft, want het vermogen blijft gelijk en de stroom verandert mee met de spanning.
Snel checken
Een ideale transformator heeft 500 windingen in de primaire spoel en 50 windingen in de secundaire spoel. De primaire spanning is 230 V. Hoe groot is de secundaire spanning?
Een ideale transformator heeft een primaire spanning van 230 V en een primaire stroom van 0,50 A. Hoe groot is het vermogen in de primaire kring?