Welkom in deze video ga ik uitleggen wat een transformator is en hoe je daarmee kunt rekenen en deze video is onderdeel van mijn examentraining dus mocht je een natuurkunde examen gaan doen dan kan ik je die examentraining van harte aanraden je boven zie de link ook beneden in de beschrijving zie je de link maar nu transformatoren nou als eerste moet je weten dat een transformator een apparaatje is waarmee je de spanning kunt verhogen of verlagen en eh Hier zie je een eh voorbeeld van zo'n eh transformator eh Je ziet hier eh een Ja een kern die is van ijzer van weekijzer en je ziet hier een spoel en je ziet hier een spoel en aan de één kant gaat er stroom in en aan de andere kant komt er stroom uit Nou dat is misschien wat onduidelijk dus vandaar dat ik ook even een schematische tekening heb gemaakt Dit is de kern van een transformator en dat wordt ook wel een weekijzeren kern genoemd dat is een speciaal soort ijzer dat heel snel magnetisch kan worden en ook weer heel snel zijn magnetisme kwijt raakt en daar zitten twee spoelen omheen je hebt hier een spoel en aan de andere kant heb je ook een spoel Dit wordt een primaire spoel genoemd en aan de andere kant wordt de secundaire spoel genoemd en een spoel is vaak gewoon een koperdraad die heel vaak ergens omheen gewikkeld is en het aantal keer dat hij ergens omheen gewikkeld is dat wordt de aantal windingen genoemd en dat zie je hier zie je een aantal windingen en Hier zie je ook een aantal windingen en die zijn over het algemeen niet gelijk bij een transformator en op die manier kan hij de spanning verhogen of verlagen Nou wat gebeurt er bij zo'n transformator Eh er komt hier energie in bij de primaire spoel en dat is namelijk elektrische energie die gaat hier door de spoel heen en die komt er dan aan de andere kant niet meer uit want hij wordt gebruikt die elektrische energie Nou die elektrische energie die wordt hier gebruikt in die spoel en daar wordt een magnetisme van gemaakt dus dan komt een magnetische energie eigenlijk uit dus deze weekijzeren kern die wordt magnetisch doordat hier elektrische energie ingaat nou door die magnetische eh krachten wordt hier weer elektrische energie opgewekt dus we hebben hier elektrische energie gaat erin Dat wordt gebruikt ontstaan magnetische energie en die wordt hier weer gebruikt om elektrische energie te maken dus op die manier wordt die elektriciteit als het ware doorgegeven nou naast dat die elektriciteit wordt doorgegeven verandert er ook iets aan namelijk de spanning Stel dat hier 230v ingaat aangezien daar ingaat wordt dat de primaire kant genoemd vandaar dat ptje hier dan kan er aan de andere kant een andere hoeveelheid spanning uitkomen en dat heeft te maken met de verhouding van de windingen Stel dat we links Primair vijf windingen hebben en we hebben rechts rechts drie windingen dan is het aantal windingen naar beneden gegaan en de verhouding waarmee de windingen naar beneden gaan of naar boven gaan maar in deze situatie naar beneden dat is dezelfde verhouding als dat de spanning naar boven of naar beneden gaat als windingen naar beneden gaan gaan de gaat de spanning ook naar beneden nou in deze situatie is het aantal windingen wordt 5 / 3 is 1,66 66 dus afgerond 1,66 keer lager dus van hier Nou hier is 1,66 keer lager of 67 afgerond de spanning wordt dus ook zoveel keer lager Nou want de spanning was 230v dus gedeeld door 1,6 7 dan is die 138 V dus aan deze kant krijgen we een secundaire spanning van 138 V dus deze transformator heeft de spanning verlaagd nou als je hem om zou draaien Dan zouden juist de spanning verhogen met 1,6 7 keer dus dan wordt het ja vergroot dus de transformator kan de spanning verhogen of verlagen en als je nou een andere verhouding wil hebben en stel je voor je wil 12 volt hebben niet 138 dan moet je het aantal windingen veranderen bijvoorbeeld op deze manier dus we hebben nu primair 58 windingen en secondair drie windingen Nou als je dan wil weten wat de spanning is die eruit komt moet je eerst kijken naar de verhouding van die windingen Dus dan doe je 5 eh 58 / 3 het aantal windingen was 19,2 keer lager dat betekent dat de spanning ook 19,2 keer lager wordt de spanning was 230 vol dat is trouwens een beetje de gemiddelde spanning van een stopcontact gedeeld door 19,2 en dan komt er 11,9 vol uit hier dus 11,9 V nou 11,9 vol dat is ongeveer de spanning die een laptop nodig heeft Als jij een laptop 230v geeft dan brandt hij door dus voordat die stroom bij de laptop komt moet hij eerst naar beneden getransformeerd worden door een transformator en die zit in de oplader van een laptop je mobiel die heeft maar 5V nodig dus ook daar moet een transformator die spanning naar beneden halen over het algemeen worden in huis worden transformaties gebruikt om spanningen naar beneden te halen maar er zijn ook plekken bijvoorbeeld in een energiecentrale waar een transformator wordt gebruikt om de spanning juist heel hoog te maken nou naast verhoudingen zit er ook een formule bij die je vaak moet kunnen toepassen en dat is deze formule Hier zie je kleine netjes staan soms zijn het kleine netjes soms zijn het grote netjes soms is deze omgedraaid eigenlijk is het allemaal dezelfde formule Nou die np staat voor het aantal windingen in de primaire spoel en die heeft geen eenheid het is gewoon bijvoorbeeld vijf windingen of zes windingen geen eenheid n s Dat is het aantal secundaire windingen ook geen eenheid dan hebben we up dat is de primaire spanning in volt dat is dus de spanning die erin gaat en dan hebben we de secondaire spanning dat is de spanning die eruit gaat en die is ook in volt deze formule kun je trouwens vinden in Binas als je in de bovenbouw zit in VMBO staat hij en daarbij is dit ook examenstof hav VBO staat hij ook in Binas maar daarbij is het geen examenstof in ieder geval niet in 2024 Ik weet niet hoe dat in de toekomst zit nou er zijn nog een paar dingen die je moet weten van transformatoren als eerste moet je weten dat een transformator werkt alleen op wisselspanning niet op gelijkspanning als je naar een stopcontact kijkt een stopcontact is een wissels spanningsbron Je ziet hier twee gaatjes en de Plus en de min van die gaatjes die wisselen eigenlijk om ongeveer 50 keer per seconde vandaar dat het ook niet uitmaakt hoe je een stekker in het stopcontact stopt als je hem omdraait doet hij het ook gewoon want er is niet een standaard plus en een standaard min dat wisselde de hele tijd het is dus wisselspanning niet zoals bij een batterij een batterij heeft echt een plus kant en een Mink kant die wisselen niet de hele tijd om en bij een batterij maakt het dus wel uit hoe je die in een apparaat stopt als je die verkeerd om in een apparaat stopt dan werkt hij niet want die wisselen niet dat is gelijk spanning gelijkspanning daarbij kun je een transformator niet gebruiken bij wisselspanning wel stopcontacten daar werken transformatoren dus heel goed op nou wat moet je nog meer weten bij een ideale transformator gaat er geen energie verloren dus alle energie die erin gaat komt er ook weer uit dat is over het algemeen waar we gaan uit van gaan als we ermee rekenen want dat maakt het een stuk makkelijker en het echt is dat niet zo in het echt hebben we bijna hebben we niet ideale transformatoren daarbij gaat er altijd een klein beetje ener energie verloren en dat gebeurt dan als warmte en dat kun je zelf ook thuis checken Kijk maar naar je adaptor van bijvoorbeeld je mobiel van je laptop maakt niet uit iedere adaptor daar zit een transformator in en als hij een tijdje aanstaat dan voel je ook dat hij warm wordt daar zit dus het niet ideale transformator in gaat het een klein beetje energie verloren nou om te oefenen heb ik twee oefenvragen als eerste deze de linkerkant heeft 300 windingen Hoeveel windingen heeft de rechterkant en je ziet hier dus twee voltmeters de spanningsmeters Dus dit dit in volt En dit is ook in volt Hier zie je het erbij staan maar hier zie je er niet bij staan maar dit moet je even van mij aannemen zijn allebei in volt en de vraag is hier hebben we dus 300 windingen hoeveel windingen hebben we hier je kunt eerst even proberen zelf uit te rekenen door de video op paau te zetten Nou ik ga de twee manieren laten zien hoe je het kunt uitrekenen met de formule en met de verhouding en als eerste de formule deze formule gaan we gebruiken en we gaan daarvoor gegevens invullen we weten niet precies welke Nou de primaire of de secundaire eh kant is dus is het in dat primair of dat primair maakt niet uit als je maar het aantal windingen en de spanning bij elkaar neemt nou hier staat de linkerkant heeft 300 windingen Dat is deze kant dus daar hoort dan de 2 vol bij dan noemen we de primaire kant Maar ja als je ook de secundaire kant kunnen noemen dus 300 windingen primair en daarbij ook 2,0 vol primair dus dan hebben we aan de andere kant de secundaire kant 8,8 vol ongeveer dan mag je een klein beetje naast zitten maar je mag niet zeggen dat het ne9 is want je ziet wel dat hij voor de 9 staat en nu kunnen we de formule invullen dat ziet er zo uit Nou we hebben nu twee breuken veel leerlingen vinden het fijn om dit kruislinks te vermenigvuldigen dat betekent dat 300 * 8,8 gelijk staat aan NS * 2,0 Dat ziet er zo uit Je mag hem ook op je eigen manier op in eh oplossen als je het maar goed doet maar kruislings vermenigvuldiger wordt vaak aangeraden en je wil NS weten dus je doet in plaats van keer 2,0 doe je gedeeld door 2,0 komt hij aan de andere kant staan En nu kun je hem uitrekenen Nou als je het invult kom je uit op 1320 windingen dus we hebben hier 1320 windingen meer dan hier want de spanning is ook omhoog gegaan als de spanning omhoog gaat dan komt dat omdat Da meer windingen waren ga ik nu manier 2 laten zien met verhoudingen Nou de spanning die wordt 8,8 / 2 oftewel 4,4 keer zo groot dus hier is de spanning 4,4 keer groter dan daar Dat betekent dat het aantal windingen dus ook 4,4 keer zo groot wordt dus van de 300 die we hier hadden worden dat er 1320 Dit is meer met verhoudingen werken en over het algemeen Mag dat ook dus één kant is met de formule kant andere is de verhouding kant allebei is prima wat je fijn vindt mag je gebruiken ga ik naar de tweede oefening een stopcontact van 230v wordt gebruikt om een mobiel op te laden en die heeft maar 5,2 volt nodig bereken het aantal primaire windingen als er secondair zeven windingen in de transformator zitten je kunt eer zelf proberen door de video op paau te zetten Nou ik ga als eerst de formul manier laten zien dus we gaan deze formule gebruiken en dan gaan we even gegevens noteren primair is een spanning 230v secundair 5,2 want dat is uiteindelijk wat er uitkomt voor de mobiel en we hebben de secundaire aantal windingen dat is namelijk zeven als je dat invult in de formule ziet dat er zo uit En nu kun je kruislinks vermeden vulden we krijgen dan np * 5,2 is 7 * 230 we doen nu gedeeld door 5,2 zodat hij daar weggaat komt hij aan de andere kant te staan en dit kun je uitrekenen en je komt uit op 310 dus het aantal primaire windingen is 310 is ook logisch want van veel spanning ga je naar weinig spanning dus van veel windingen ga je naar weinig windingen en je had de secundaire aantal winningen gekregen ga ik het nu met manier 2 laten zien met verhoudingen de spanning die was 44,5 3 keer groter want hij is van 230 naar 5,2 gan Dus hij is VI 4423 keer kleiner geworden Hij was daarvoor dus zoveel keer groter het aantal winningen was dus ook zoveel keer groter We hebben namelijk het winningen aan het einde maar niet aan het begin dus we moeten deze weer terugrekenen naar het begin en aangezien de spanning daar groter was was het aantal winningen daar ook groter dus 7 * 4,2 en we komen ook uit op 310 windingen dus op deze manier heb je met verhoudingen gewerkt nou Samengevat Wat moet je weten een transformator kan de spanning verhogen of verlagen Dit is een afbeelding van een transformator daar gaat elektrische energie in wordt omgezet in magnetische energie en dat wordt dan weer elektrische energie aan de andere kant nou transformator werkt alleen op wisselspanning niet op gelijkspanning en bij een ideale transformator gaat er geen energie Verloren bij een niet ideale transformator gaat er wel een beetje energie verloren en dat gebeurt dan als warmte en je moet kunnen rekenen met een transformator daar kun je deze formule voor gebruiken np het aantal primaire windingen n s het aantal secundaire windingen up de primaire spanning in volt en Us de secundaire spanning in volt en je mag ook over het algemeen met verhoudingen rekenen dat was het Ik hoop dat het duidelijk was en dankjewel voor het kijken