Transformatoren en Rekenen

Inleiding

• Uitleg over transformatoren
• Deel van examentraining natuurkunde
• Links naar examentraining beschikbaar

Wat is een Transformator?

• Functie: Verhoogt of verlaagt spanning
• Componenten:
  • Kern van weekijzer
  • Twee spoelen (primaire en secundaire)
  • Koperdraad met windingen

Werking van een Transformator

• Elektrische energie in de primaire spoel
• Omgezet in magnetische energie in de kern
• Magnetische energie wordt weer elektrische energie in de secundaire spoel
• Spanning Verandering:
  • Verhouding van windingen bepaalt verhoging of verlaging van spanning
  • Voorbeeldberekening met verhoudingen van windingen

Voorbeeld

• Primair: 230 V met 5 windingen
• Secundair: 138 V met 3 windingen
• Verhouding Berekening:
  • Windingen verhouding: 5/3 = 1,66
  • Spanning verhouding: 230 V / 1,66 = 138 V

Formule voor Transformatoren

• Formule: ( \frac{N_p}{N_s} = \frac{U_p}{U_s} )
  • ( N_p ): Aantal primaire windingen
  • ( N_s ): Aantal secundaire windingen
  • ( U_p ): Primaire spanning in volt
  • ( U_s ): Secundaire spanning in volt
• Beschikbaar in Binas voor VMBO en HAVO/VWO

Wisselspanning vs Gelijkspanning

• Transformator werkt alleen op wisselspanning
• Stopcontacten zijn wisselspanningsbronnen
• Gelijkspanning (zoals van een batterij) werkt niet met transformatoren

Ideale vs Niet-Ideale Transformatoren

• Ideale: Geen energieverlies
• Niet-Ideale: Kleine hoeveelheid energieverlies als warmte
  • Waarneembaar bij adapters die warm worden

Oefenvragen

• Vraag 1: Bereken secundaire windingen met gegeven spanningen
  • Oplossing: Gebruik formule en kruislings vermenigvuldigen
• Vraag 2: Bereken primaire windingen voor een mobiel oplader
  • Oplossing: Gebruik zowel formule als verhoudingen

Samenvatting

• Transformator verhoogt/verlaagt spanning
• Werkt alleen op wisselspanning
• Ideaal: Geen energieverlies; niet-ideaal: wel energieverlies
• Rekenen met transformator via formule of verhoudingen

Bedankt voor het kijken!