Spannungstransformation

Prinzip

Transformatoren sind bedeutsame Anwendungen der Induktion. Sie werden vor allem eingesetzt, um elektrische Energie über weite Strecken möglichst verlustarm zu übertragen oder um vorgegebene Betriebsspannungen an die Nennspannung elektrischer Geräte und Anlagen anzupassen.
Die Schüler wissen, dass eine Induktionsspannung auch erzeugt werden kann, ohne dass sich die Feld- und die Induktionsspule relativ zueinander bewegen, weil es nur darauf ankommt, dass die Induktionsspule einen Teil eines veränderlichen Magnetfeldes umfasst. Deshalb werden sie das Wirkprinzip eines Transformators ohne größere Schwierigkeiten einsehen.

Vorteile

• Keine zusätzlichen Kabelverbindungen zwischen den Bausteinen nötig - übersichtlicherer und schnellerer Aufbau
• Kontaktsicherheit durch puzzelartig verzahnbare Bausteine
• Hartvergoldete, korrosionsbeständige Kontakte
• Doppelter Lernerfolg: Elektrischer Schaltplan auf der Ober- und reele Bauteile auf der Unterseite sichtbar

Aufgaben

Wie kann man eine gegebene Wechselspannung erhöhen oder herabsetzen?

Baue ein Modell eines Transformators, wandle damit gegebene Wechselspannungen in höhere und niedrigere um und untersuche, welche Gesetzmäßigkeit dabei gilt.