a) Damit in einer Spule eine Spannung induziert wird muss sich in ihr das magnetische Feld ändern.
b) Je stärker sich das Magnetfeld ändert, je schneller die Änderung ist und je mehr Windungen die Spule hat, desto höher ist die Spannung.
c) In einer stromdurchflossenen Spule entsteht ein magnetisches Feld wie in einem Stabmagneten.
d) Je mehr Windungen die Spule hat und je stärker der Strom durch sie ist, desto größer ist das Magnetfeld.
a) Durch den Wechselstrom in der ersten Spule ändert sich andauernd das Magnetfeld, das auch in die zweite Spule gelangt. Durch dieses sich ändernde Magnetfeld entsteht in der zweiten Spule eine Spannung.
b) Durch eine höhere Anzahl an Windungen steigt auch die induzierte Spannung
c) Die Spannung steigt immer dann, wenn die zweite Spule eine höhere Anzahl an Windungen hat als die erste. Es gilt:
n1/n2 = U1/U2 mit n und U: Windungsanzahl bzw. Spannung auf der jeweiligen Seite.
Wir verwenden die Spannungsgleichung, stellen sie nach der gesuchten Größe um und erhalten:
n1/n2 = U1/U2
a) U2 = n2/n1 * U1 = 450V
b) U1 = n1/n2 * U2 = 1,4667V
c) n2 = n1 * U2/U1 = 5,22
Wir verwenden die Stromgleichung:
I2/I1 = n1/n2
Daraus erhalten wir:
a) I2 = I1 * n1/n2 = 0,4A
U2 = n2/n1 * U1 = 40V
Die Probe ergibt auf beiden Seiten eine Leistung von P = U I = 16W
b) Wie oben erhalten wir:
U2 = 0,625V
I2 = 25,6A
D.h. wenn man die Spulen vertauscht bekommt man einen wesentlich höheren Strom und dafür eine wesentlich kleinere Spannung.