Transformator mal anders benutzt - was passiert? [Endet 27.9.]

Gast #8099092
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Hi, wir hatten in Physik den Transformator behandelt und kurz vor dem Studiumbeginn hätte ich folgende Fragen hierzu an die Experten. Und bitte keine KI generierten Phantasieantworten schicken, es ist mir wichtig, zuverlässige und fundierte Antworten zu bekommen.

1.) Was passiert, wenn ich einen Transformator wie auf dem Foto gezeigt mit der Sekundärseite an 230VAC anschließe? (Kommen dann auf der Primärseite 220V/9V *230V=5622VAC heraus? - Und wenn ja, kann ich dann auch die Leistungen auf der jeweiligen Spulenseite, die auf dem Typenschild erwähnt sind, erwarten?) 2.) Was passiert, wenn ich statt mit einer sinsusförmigen Wechselspannung, den Trafo auf der Sekundärseite mit einer Rechteckspannung (ohne Gleichanteil, auch 50Hz) versorge?

Je nach Antworten, werde ich das mal ausprobieren. Den Trafo hab ich aus dem ausgemusterten Schullabor erwerben können und will dann mal ein paar praktische Versuche machen.

Sollte ich für jede Frage ein separates Ticket erstellen müssen, sagt Bescheid.

LG Maximilian

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#8099102
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Hmmm, hoffen wir mal, daß dein geplantes Studium höheren Kenntnisgewinn bringt.

Vorerst kurz zu deinen 2 Fragen:

1.) Geht natürlich nicht. Versuch wäre ganz schnell vorbei, Kategorie "nicht nachmachen". Es würde wohl der 230V Sicherungsautomat des Stromkreises ansprechen, im Gutfall.

Der gezeigte Kleintrafo ist 2x ~110V , ~220V , das ist bei heutiger Netzspannung real oft ~235V schon grenzwertig. Den würde ich gar nicht mehr einsetzen.

2.) Geht eher auch nicht.

Grundsätzlich würde ich dir raten, bei deinem Kenntnisstand, erstmal bei 12V oder max. 24V zu bleiben. An keiner Stelle direkt mit "offener" Netzspannung ~230V zu hantieren !

Besorge dir ein Labornetzgerät, 0 - 30 V, 0 - 3 A oder 5A, unter 100 Euro. Oder, wenns Wechselstrom sein soll, sowas wie Ebay 128077557705 .

Viel Glück & langes Leben

#8099109
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  1. theoretisch ja, praktisch macht es nur kurz "puff", da es kein idealer Transformator ist und der Trafokern in die Sättigung geht und so ein starkes Magnetfeld nicht übertragen kann.

  2. ja. Halt mal einen 9V Block kurz hin und berühre gleichzeitig die Primärwicklung... Das zwickt🤣

Gab früher von KEMO usw. diverse Elektrisierapparat-Bausätze

#8099116
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Maximilian B. schrieb:

1.) Was passiert, wenn ich einen Transformator wie auf dem Foto gezeigt mit der Sekundärseite an 230VAC anschließe? (Kommen dann auf der Primärseite 220V/9V *230V=5622VAC heraus? - Und wenn ja, kann ich dann auch die Leistungen auf der jeweiligen Spulenseite, die auf dem Typenschild erwähnt sind, erwarten?)

Wahrscheinlich wird die Isolierung durchbrennen.

2.) Was passiert, wenn ich statt mit einer sinsusförmigen Wechselspannung, den Trafo auf der Sekundärseite mit einer Rechteckspannung (ohne Gleichanteil, auch 50Hz) versorge?

Bilde die Ableitung der Spannung.

#8099117
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Wolfgang R. schrieb:

H. H. schrieb:

Roland P. schrieb:

theoretisch ja, praktisch macht es nur kurz "puff", da es kein idealer Transformator ist und der Trafokern in die Sättigung geht und so ein starkes Magnetfeld nicht übertragen kann.

Die Energieübertragung geschieht NICHT durch den Kern!

Ich bin verwirrt...

https://de.wikipedia.org/wiki/Transformator#Weg_der_Energie%C3%BCbertragung

(Firma: Hobbytheoretiker) #8099121
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Maximilian B. schrieb:

Was passiert, wenn ich einen Transformator wie auf dem Foto gezeigt mit der Sekundärseite an 230VAC anschließe? (Kommen dann auf der Primärseite 220V/9V *230V=5622VAC heraus?

Bei 50Hz gibt es Rauchzeichen, wenn nicht die Sicherung fliegt.

Du kannst es mal mit 230V und 1,2 kHz probieren. Da machen aber das Eisen und die Wicklungen nicht mit.

#8099127
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Maximilian B. schrieb:

2.) Was passiert, wenn ich statt mit einer sinsusförmigen Wechselspannung, den Trafo auf der Sekundärseite mit einer Rechteckspannung (ohne Gleichanteil, auch 50Hz) versorge?

Du kannst ja mal vorsichtig ein 5 Volt Rechtecksignal mit verschiedenen Frequenzen in die eine von den beiden 9V Wicklungen einspeisen und dir an der anderen 9V Wicklung das Rechtecksignal mit dem Oszilloskop ansehen! Das wird durchaus gefahrlos funktionieren! Das Ausgangssignal wird aber an den Ecken Überschwinger haben, die sich mit einem geeigneten Snubber reduzieren lassen. Dieser Versuch lohnt sich und macht Spaß.

Du wirst erkennen, dass für verschiedene Frequenzen die Snubberwerte verändert werden müssen.

#8099136
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H. H. schrieb:

Die Energieübertragung geschieht NICHT durch den Kern!

Irrelevant weil die Ruhestrombegrenzung über die Induktivität und damit den Kern erfolgt und wenn der sättigt, bricht die Induktivität zusammen und der Ruhestrom wird nur noch durch den (geringen) Drahtwiderstand begrenzt, steigt also enorm an, wenn keine Sicherung auslöst wird der Draht und damit Trafo heiss, die Isolierung schmilzt.

Zudem gibt es ein Limit in Volt pro Windung, was bei 25-facher Spannung auch massiv überschritten wird.

#8099142
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Joachim B. schrieb:

na denn lassen wir doch den Kern weg und vermeiden auch gleich die Eisenverluste, daß darauf noch niemand außer dir gekommen ist.

Herr Hinz wollte damit nur sagen, dass sich der gesamte Trafo in einen flüssigen Matschbrei verwandelt und genau in diesem Moment ist es egal wo man den Trafo mit dem Finger berührt man bekommt so oder so einen gewichst!

#8099144
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Wie hinz bereits schrieb, die Spannungszeitfläche ist entscheidend.

Maximilian B. schrieb:

1.) Was passiert, wenn ich einen Transformator wie auf dem Foto gezeigt mit der Sekundärseite an 230VAC anschließe? (Kommen dann auf der Primärseite 220V/9V *230V=5622VAC heraus?

Ja, wenn Du dabei die Frequenz um den Faktor 220/9 [24,44] auf 1222 Hz erhöhst, dann schon. Vermutlich aber nur "ganz kurz", da der Trafo das isolationsmäßig nicht lange mitmacht.

Maximilian B. schrieb:

Und wenn ja, kann ich dann auch die Leistungen auf der jeweiligen Spulenseite, die auf dem Typenschild erwähnt sind, erwarten?)

Die theoretisch übertragbare Leistung erhöht sich ebenfalls um den Faktor 24,44 (zulässige Stromstärken primär/sekundär bleiben gleich).

Maximilian B. schrieb:

Was passiert, wenn ich statt mit einer sinsusförmigen Wechselspannung, den Trafo auf der Sekundärseite mit einer Rechteckspannung (ohne Gleichanteil, auch 50Hz) versorge?

Bezogen auf den Spitzenwert liegt die Spannungszeitfläche der Rechteckspannung um Faktor Pi/2 [1,57] höher als bei sinusförmigen Spannungsverlauf. Umgerechnet auf den Effektivwert (Sinus: Wurzel(2) Rechteck: 1), ergibt das (Pi/2)/Wurzel(2)=1,11. D.h. Du muß bei rechteckigen Spannungsverlauf die Spannung um Faktor 1,11 verringern, sonst besteht die Gefahr das der Trafo sättigt. Maximal 2x 8,1V Rechteck bei 50 Hz sind dann noch möglich.

#8099148
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Das missverständliche Typenschild eines Netztrafos veranlassten mich einmal beim Umklemmen von 220V auf 240V tatsächlich irrtümlich die volle Netzspannung auf die 20V Differenzwicklung zu legen.

Passiert ist nicht viel, der LS des entsprechenden Stromkreises hat sicher und schnell ausgelöst. Am Trafo selbst waren keine Schmorstellen feststellbar. Bei bestimmten Trafos kann es u. U. zu Funkenüberschlägen auf der Primärseite kommen.
Auf jeden Fall etwas für die Kategorie "nicht nachmachen".

Wenn man unbedingt etwas kaputtmachen will, dann an Teilen, die sowieso niemand mehr braucht oder schon massive Abnutzungsspuren zeitigen. Aber bei so einem schönen Netztrafo wie im Bild tut einem das in der Seele weh.

ciao
gustav

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(Firma: www.wolfgangrobel.de) #8099179
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H. H. schrieb:

Wolfgang R. schrieb:

H. H. schrieb:

Roland P. schrieb:

theoretisch ja, praktisch macht es nur kurz "puff", da es kein idealer Transformator ist und der Trafokern in die Sättigung geht und so ein starkes Magnetfeld nicht übertragen kann.

Die Energieübertragung geschieht NICHT durch den Kern!

Ich bin verwirrt...

https://de.wikipedia.org/wiki/Transformator#Weg_der_Energie%C3%BCbertragung

Danke, das wusste ich noch nicht.

#8099180
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Gunnar F. schrieb BZW ZITIERTE im Beitrag #8099161:

Die Energieübertragung geschieht NICHT durch den Kern!

H. H. schrieb:

Die Energieübertragung geschieht NICHT durch den Kern!

Jaja. Schön.

Die Erkenntnisse der Theoretischen Elektrotechnik sind für den TE so hilfreich wie ein Hüllenintegral für den Erstklässler.

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#8099226
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Ich hab mal als Jungspund mit einem 8 oder 9 Volt Trafo und einem kleinen Motor, einen Lüfter bauen wollen. Dazu eine Graezbrücke, vor den Motor - und anschließen. Es wurde dunkel und machte "plöpp". Was war passiert? Der Trafo hatte primär gelben Schlauch über den CuL Drähten und sekundär roten. Ich Depp habe zu sehr "um die Ecke gedacht" und rot mit Gefahr, also Netzseite assoziiert 😉 Die Sicherung flog und 2 Dioden waren hin. Die mochten die 4 kV Transiente wohl nicht.

#8099248
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Ich finde die Frage nicht dumm. Erst mal möchte ich sagen, dass man den Trafo aus Sicherheitstechnischen Gründen so betreiben sollte, wie auf dem Typenschild angegeben. Betreibt man ihn also ausserhalb der Spezifikation, dann wird er relativ schnell kaputt gehen, so wie praktisch alle elektronischen Bauteile in einem solchen Fall. Bei Vertauschen von Primär- und Sekundärseite dürfte er sich mit einem Knall verabschieden plus Sicherung fliegt raus.

Die Gründe dafür: Ein Trafo ist mehr als nur ein Wicklungsverhältnis. Der ohmsche Widerstand, die Induktivität, das Kernmaterial und die Bauform spielen eine Rolle und auch das Isolationsmaterial. Der Hauptgrund für den Knall wird der zu geringe ohmsche Widerstand und auch die Induktivität der Sekundärseite sein. Der nächste Grund ist, dass wegen des Wicklungsverhältnisses tatsächlich ca. 5000V auf der Primärseite entstehen könnten, allerdings wird hier die Isolierung vorher komplett durchschlagen und einen Kurzschluss erzeugen. Es gibt Trafos, die aus kleinen Spannungen sehr hohe Spannungen erzeugen, aber meist bei höheren Frequenzen und kleinerem/anderem Kernmaterial. Es spricht aber nichts dagegen, so etwas mit LTSpice zu simulieren ;-)

50Hz Rechteckspannung geht auch, aber da ein Rechtecksignal viele Oberwellen hat (Fourierzerlegung des Rechtecksignals), die Vielfaches von 50Hz sind, wird der Trafo (das Kernmaterial) viel wärmer werden, komisch brummen und am Ausgang wird ein Signal rauskommen, das Irgendetwas zwischen Rechteck und Sinus darstellt.

#8099256
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Kilo S. schrieb:

Angehängte Dateien: 20240302_111055.mp4 (37,3 MB)

Einen Anhang mit 37 MB finde ich gegenüber dem Betreiber des Forums unverschämt, der bekommt Speicherplatz ganz sicher nicht geschenkt.

Und wenn Du schon Videos in die Gegend bläst, dann gefälligst korrekt ausgerichtet - nicht als Handykasper 90° links verdreht.

Ralf X. schrieb:

maxxe2026 Angemeldet seit 26.09.2026 Beiträge: 2 Er wird uns auch wieder verlassen.

Zumindest wird der Beitrag nach offtopic oder dev-null verschoben.

Das wäre gleich noch ein Vorschlag ans Foren-Design, als Standard für neue Beiträge dev-null anstatt Mikrocontroller vorzubelegen.

#8099274
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Maximilian B. schrieb:

1.) Was passiert, wenn ich einen Transformator wie auf dem Foto gezeigt mit der Sekundärseite an 230VAC anschließe?

Es knallt und raucht, auf der Primärseite gibt es vielleicht Überschläge, wenn Du die Primärseite in Deinen Körper leitest über beide Hände wirst Du kurz eine ordentliche gewischt bekommen, aber dann ist die Sekundärseite durch und qualmt und stinkt...

#8099335
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Manfred P. schrieb:

finde ich gegenüber dem Betreiber des Forums unverschämt

Steht ihm frei es zu löschen wenn es zu groß ist!

Aber im Vergleich zu dem pixelbrei an Bildern der hier teilweise bestand hat, ist ein Video bei dem ein reales Experiment gezeigt wird, in dem ein Selbst gewickelter HV Trafos benutzt wird, tausende mal weniger unverschämt gegenüber dem betreiber und auch den Nutzern als der Photoshop Fake vorher!

Weiß ja nicht ob du darauf stehst das eine Wissensquelle immer mehr verwässert, ich hab jedenfalls kein Bock auch noch hier im Forum "scheiße" von echten Informationen trennen zu müssen!

Die Form der Entladung ist definitiv zu detailliert, das erinnert an eine DC Entladung innerhalb einer Gasentladungsröhre, da kommen solche schönen erkennbare Entladungen zustande.

Leider habe ich kein Foto von so einer gemacht! Mal sehen ob ich das noch nachholen kann.

Und dummerweise lässt sich sowas nicht unbedingt perfekt fotografieren, die Kamerasensoren kommen bei den schnellen Entladungen nicht hinterher, Abgesehen davon wird jedes bild total überbelichtet.

Im Anhang, Screenshot vom Video einer schnell und dreckig aufgebauten Testkaskade, an der Luft gibt das keine erkennbaren DC Blitze sondern ein Lila verschwommenes Plasma.

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#8099361
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Und weil wir uns ja trotz aller harten Worte eigentlich immer unterstützen wollen, hab ich das eben schnell mit dem DST einer alten Plasmakugel und einem Fotoblitz nachgestellt.

Innerhalb der Blitzröhre kann man nun gut halbwegs "Klare" Blitze erkennen.

An der Luft muss dafür deutlich mehr als theoretisch mögliche ~5,3kV eines Printtrafo erzeugt werden.

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