Startseite → Größen → Sekundärspannung (U₂)
Auf dieser Seite
Einheit
Volt (V)
Einfach erklärt
Die Sekundärspannung U₂ steht an der Ausgangswicklung eines Transformators zur Verfügung und ergibt sich aus der Primärspannung multipliziert mit dem Verhältnis der Windungszahlen: U₂=U₁·N₂/N₁. Ein Klingeltransformator wandelt z.B. 230V Netzspannung in 8V oder 12V Sekundärspannung, ein Schweißtransformator in wenige Volt bei sehr hohem Strom. Je weniger Windungen die Sekundär- gegenüber der Primärseite hat, desto niedriger fällt U₂ aus.
Merksatz: Die Sekundärspannung liegt immer auf der Verbraucherseite des Transformators – ihr Wert folgt direkt aus dem Windungsverhältnis N₂/N₁.
Fortgeschrittene Erklärung
Physikalisch wird U₂ durch den im Kern erzeugten magnetischen Wechselfluss induziert: Jede Windung der Sekundärwicklung „sieht" denselben zeitlich veränderlichen Fluss wie die Primärwicklung, wodurch sich die Spannungen im Idealfall exakt proportional zu den Windungszahlen verhalten. In der Praxis sinkt U₂ unter Last gegenüber dem Leerlaufwert durch den Spannungsabfall an Wicklungswiderstand und Streuinduktivität – typischerweise um 2-6% bei Volllast, abhängig von Baugröße und der Kurzschlussspannung uk des Transformators.
Bei mehrphasigen Transformatoren muss zusätzlich zwischen Strang- und Leiterspannung unterschieden werden, da Stern- oder Dreieckschaltung der Sekundärwicklung die Ausgangsspannung um den Faktor √3 verändern kann, ohne dass sich das Windungsverhältnis selbst ändert. Bei Stelltransformatoren mit mehreren Anzapfungen lässt sich U₂ zudem stufenweise verändern, ohne Kern oder Primärseite anzupassen.
Wichtige Formeln und Zusammenhänge
U₂ ist die Sekundärspannung, U₁ die Primärspannung (beide in Volt), N₁ und N₂ die Primär- bzw. Sekundärwindungszahl und ü das Übersetzungsverhältnis des Transformators.
Beispiel und Vorgehensweise
Ein Transformator hat N₁=2000 und N₂=200 Windungen und wird mit U₁=230V gespeist. Gesucht ist die Sekundärspannung im Leerlauf.
- Gegeben: U₁ = 230 V, N₁ = 2000, N₂ = 200.
- Formel wählen: U₂ = U₁ · N₂/N₁.
- Einsetzen: U₂ = 230 V · 200/2000.
- Rechnen: U₂ = 230 V · 0,1.
- Ergebnis: U₂ = 23 V.
Derselbe Transformator hat eine Kurzschlussspannung von uk=4% und wird mit Nennlast betrieben. Gesucht ist die reale Sekundärspannung unter Last.
Der lastbedingte Spannungsabfall beträgt näherungsweise uk·U₂=0,04·23V≈0,92V, sodass U₂ unter Volllast auf etwa 22,1V absinkt statt der idealen 23V im Leerlauf – ein Effekt, der bei der Dimensionierung nachgeschalteter Geräte mit einkalkuliert werden muss.
Verwandte Größen
Passende Rechner
Weiterführend
Passende Berechnungen findest du im Rechnerbereich. Eigene Tabellen und Übersichten gibt es im Tabellenbuch.