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Transformator Sinn


Elektrotechnik


Basiswissen


Wozu benötigt man einen Transformator? Ein Transformator kann elektrische Spannungen und Stromstärken sowohl größer als auch kleiner machen. Hier steht, wozu das gebraucht werden kann.

Strom


Fließender Strom kann irgendwelche Arbeiten für uns machen. Er kann Lampen erleuchten, Wasser zum Kochen bringen, Computer antreiben, Lautsprecher klingen lassen, Motoren antreiben und viele tausend andere Sachen. Was wir Strom nennen, sind eigentlich viele fließende Stromteilchen. Meistens sind diese Teilchen Elektronen die irgendwo entlang fließen, meistens durch einen Draht aus Metall. Meistens fließt so ein Elektronenstrom von einem Minus- zu einem Pluspol.

Stromstärke


Wie viele Elektronen in jeder Sekunde irgendwo an einer bestimmten Stelle vorbeifließen, das nennt man die Stromstärke. Sie wird in Ampere gemessen. Bei 4 Ampere fließen also doppelt so viele Stromteilchen wie bei 2 Ampere.

Spannung


Die Spannung sagt einem, wie viel Arbeit jedes Stromteilchen auf seinem Weg vom Minus- zum Pluspol anrichten wird. Die Spannung gehört (so gut wie immer) zu einem Weg vom Minus- zum Pluspol. Die Spannung wird in Volt gemessen. Bei einer Spannung von 12 Volt richtet jedes Teilchen doppelt so viel unterwegs an wie bei einer Spannung von 6 Volt. Das "Anrichten" kann das Kochen von Wasser, das Leuchten einer Lampe oder sonstetwas sein. Was genau die Elektronen unterwegs anrichten, das hängt von dem Gerät ab, durch das man sie fließen lässt.

Zusammen


Jetzt denken wir die Stromstärke und die Spannung zusammen. Die folgenden Ströme verrichten alle auf ihrem Weg vom Minus- zum Pluspol gleich viel Arbeit unterwegs:


Um also ein Glas Wasser zum Kochen zu bringen, könnten wir entweder viele Elektronen bei wenigen Volt fließen lassen. Oder wir nehmen wenige Elektronen, geben ihnen aber eine hohe Spannung, also viele Volt. Im Prinzip wäre es egal. Es gibt aber Unterschiede. Manchmal will man lieber viele Volts (hohe Spannung), manchmal will man lieber wenige Volts. Und manchmal will man viele Elektronen (hohe Stromstärke) oder lieber weniger. Hier ein paar Beispiele.

Niedrige Spannung


Die Spannung war die Voltzahl. Sie sagt, wie viel ein Elektron auf seinem Weg anrichtet. Hohe Voltzahlen zwischen zwei Polen sind aber für Menschen (und Tiere) sehr gefährlich. Greift man versehentlich an einen oder zwei Pole, kann man einen Stromschlag kriegen. Kleine Schläge tun weh, größere können sogar töten. Die Gefährlichkeit hoher Spannung ist ein Grund, warum in der Nähe von Menschen und Tieren lieber niedrige Spannungen hat und dafür etwas höhere Stromstärken nimmt.

Niedrige Stromstärke


Je mehr Elektronen durch einen Draht fließen, desto wärmer machen sie den Draht. Das kann so weit gehen, dass der Draht schmilzt oder Plastik in der Nähe anfängt zu brennen. Dann ensteht ein Brand. Auch in einem Computer will man nicht zu viele Elektronen fließen lassen. Sie machen den Computer von innen warm bis heiß und man muss ihn dann aufwändig kühlen. Wenn man also möglichst wenig Wärme mit seinem Strom machen will, dann ist es besser die Spannung etwas höher zu machen und die Stromstärke niedrig zu halten.

Hohe Stromstärke


Bei Wasserkochern und Schweißgeräten will man viel Wärme haben. Auf die Wärmeproduktion hat die Anzahl der pro Zeit fließenden Elektronen - die Stromstärke - mehr Einfluss als die Spannung. Also strebt man hohe Stromstärken an, auch wenn dabei die Spannung etwas abnimmt. Siehe auch ohmscher Widerstand ↗

Hohe Spannung


Manche Geräte funktionieren überhaupt nur mit einer sehr hohen Spannung. Leuchtstoffröhren gehören dazu. Sie brauchen eine Spannung von mehreren Tausend Volt, sonst leuchten sie nicht. Siehe auch Hochspannung ↗

Schluss


Wenn du bis jetzt verstanden hast, dass man manchmal hohe Spannungen und manchmal lieber niedrige hätte und dass manchmal hohe Stromstärken besser sind und manchmal niedrige, dann hast du auch den Sinn eines Transformators verstanden: Mit einem Transformator kann man Spannungen und Stromstärken so umwandeln, wie man sie am Ende gerne hätte. Einziger Nachteil: das geht nur mit Wechselstrom. Mit Gleichstrom funktionieren transformatoren nicht. Aber das ist ein anderes Thema.