Wetenschapsforum

Beste Wetenschapsforumlid,

Ik kwam laatst vast te zitten met de vraag: waarom wisselspanning boven gelijkspanning wordt geprefereerd?

Ik dacht aan een magnetisch veld, maar elk spanning die wordt veroorzaakt heeft er een volgens mij.

Dus ik kom hier niet uit, kan iemand mij een duwtje in de goeie richting geven?

Ik weet ook wel dat wisselspanning in transformatoren worden gebruikt, maar waarom geen gelijkspanning?

Bij voorbaat dank.

Ik weet ook wel dat wisselspanning in transformatoren worden gebruikt, maar waarom geen gelijkspanning?

Wat gebeurt er met gelijkspanning (of gelijkstroom) in een transformator?

Anders gezegd, waarop berust de werking van een transformator?

@ Klazon,

Een transformator is volgens de wiki:

Een transformator (veelal afgekort tot trafo (NL) of transfo (B)) is een statisch (dat wil zeggen zonder bewegende onderdelen) elektrisch apparaat, bestaande uit magnetisch gekoppelde spoelen. Stuurt men een veranderlijke stroom door een van de spoelen, de primaire spoel genoemd, dan wordt in de andere spoel(en), de secundaire, een spanning opgewekt.



Een belangrijke toepassing is het omzetten van een hogere wisselspanning, zoals de netspanning, naar de gewenste lagere wisselspanning. De hogere wisselspanning op de primaire spoel met veel windingen veroorzaakt daarin een wisselstroom, die in deze spoel door de wet van Lenz een vrijwel even grote en tegengestelde inductiespanning opwekt (zelfinductie). De primaire spoel werkt als een smoorspoel wanneer de secundaire spoel geen belasting in zijn keten heeft (onbelaste / open secundaire spoel). Door de magnetische koppeling (ijzerkern) bereikt de wisselende magnetische flux van de primaire spoel de secundaire spoel met minder wikkelingen. In deze secundaire spoel wordt - weer door de wet van Lenz - een lagere wisselspanning opgewekt: de spanning is omlaag getransformeerd. Heeft de secundaire spoel meer wikkelingen dan de primaire dan wordt de spanning omhoog getransformeerd. Doordat de secundaire spoel vaak een veel lager aantal wikkelingen heeft, is er ruimte voor dikker draad, waarbij bij deze lagere spanning een grotere stroom kan worden afgenomen. Een voorbeeld is de transformator voor bijvoorbeeld 100 Watt 12 Volt halogeenverlichting. (Hierbij de verliezen even niet inbegrepen)

Oftewel zet hoge spanning om in lage spanning of andersom.

Maar kan dat niet met gelijkspanning?

kweetvanniks schreef:Stuurt men een veranderlijke stroom door een van de spoelen, de primaire spoel genoemd, dan wordt in de andere spoel(en), de secundaire, een spanning opgewekt.

....Maar kan dat niet met gelijkspanning?

zoals je uit de wiki definitie kan zien kan dat inderdaad niet met gelijkspanning. Het hele principe van inductie is gebaseerd op verandering van het magneetveld.

Een gelijkspanning/stroom in een spoel levert een statisch magneetveld, en dat doet niks in de secundaire spoel.

Dus als ik het goed begrijp, zorgt een verandering van de Uind voor een verandering in de flux, die zorgt voor een verandering in de magnetische veld die wordt gegeven aan de 'overkant' en die werkt de magnetische veld tegen, door een eigen Uind te laten ontstaan?

Je komt in de richting, maar nog niet helemaal correct.

Een magnetische flux wordt veroorzaakt door een stroom, niet door een spanning.

De verandering van de stroom zorgt voor een verandering van de flux, en de fluxverandering levert een spanning in de tweede spoel.

Als de fluxverandering sinusvormig is, dan zal de geinduceerde spanning ook sinusvormig zijn.

klazon schreef:Je komt in de richting, maar nog niet helemaal correct.

Een magnetische flux wordt veroorzaakt door een stroom, niet door een spanning.

De verandering van de stroom zorgt voor een verandering van de flux, en de fluxverandering levert een spanning in de tweede spoel.

Als de fluxverandering sinusvormig is, dan zal de geinduceerde spanning ook sinusvormig zijn.

Ik ken alleen de formule van Uind = Nx Delta(weber/tijd)

Daaruit kan ik het verband tussen de flux en de stroomsterkte niet verklaren.

Dat kan je daaruit ook niet verklaren. Dat is gewoon een gegeven. De flux wordt veroorzaakt door de stroom, en is daarmee evenredig. Dus stroom 2 keer zo groot, dan flux 2 keer zo groot.

Dat wist ik niet eens.

Dus door een wisselspanning, daalt en stijgt de I--> fluxverandering---> magnetisch veld---> transformator.

Maar hoe wordt die magnetische veld precies overgegeven aan de secundaire kant?

Het magnetisch veld loopt toch door beide spoelen? Bij een normale transformater gaat dat via het ijzer.

Dus als ik het goed begrijp.

Krijg je bij wisselspanning een wisselend stroom die ervoor zorgt dat de flux varieert, waardoor een magnetisch veld ontstaat, die weer de stroom aan de andere kant geeft van een transfo.

.....dat de flux varieert, waardoor een magnetisch veld ontstaat,

De flux is het magnetisch veld. Het woord flux betekent gewoon stroom, flux is dus de magnetische stroom.

Dus een transfo. werkt alleen als de magnetische stroom varieert. Dat kan alleen bij wisselspanning en daarom gebruik ze geen gelijkspanning?

Dus een transfo. werkt alleen als de primaire stroom varieert waardoor eht magnetisch veld varieert waardoor ook weer een variërende secundaire stroom wordt opgewekt.

Dat kan alleen bij wisselspanning en daarom gebruik ze geen gelijkspanning!

en zonder die trafo's zou alle energie moeten worden getransporteerd op de eindspanning (bijv 230 V) waarvoor enorme stroomsterktes nodig zouden zijn in de hoofdkabels, die daarom énorm dik zouden moeten zijn en dan nóg enorme transportverliezen zouden veroorzaken.

En er is nog wel een risje nadelen op te noemen. Hoe wordt bijvoorbeeld in een centrale die stroom opgewekt?

Door middel van een generator die op den duur veel warmte veroorzaakt, maar daar zie ik geen enig nadeel in.

Mwuah, die warmte kan als warmteverlies optreden, waardoor je rendement lager wordt.