Leerlaufspannung
Sekundärspannung im unbelasteten Zustand: U₂₀ = U₁ · N₂ / N₁. Bezugsgröße für die Spannungsabfälle bei Belastung und dient als Nenn-Sekundärspannung.
Leerlaufspannung berechnen
Sekundärspannung im unbelasteten Zustand: U₂₀ = U₁ · N₂ / N₁. Bezugsgröße für die Spannungsabfälle bei Belastung und dient als Nenn-Sekundärspannung.
- U20 — Leerlaufspannung
- U1 — Primärspannung
- N2 — Sekundärwindungen
- N1 — Primärwindungen
Worum geht es?
Die Leerlaufspannung U₂₀ ist die Sekundärspannung des Transformators bei offener Sekundärwicklung — also ohne Belastung. Sie ergibt sich beim idealen Trafo direkt aus dem Windungszahlverhältnis: U₂₀ = U₁ · N₂ / N₁.
U₂₀ dient als Bezugsgröße: Sobald die Sekundärseite belastet wird, fällt durch den ohmschen Wicklungswiderstand und die Streureaktanz eine Spannung ab — die Klemmenspannung sinkt unter U₂₀. Aus dieser Differenz lässt sich der innere Spannungsabfall ermitteln.
Die Formel
U₂₀ = U₁ · N₂ / N₁
Umstellungen:
U₁ = U₂₀ · N₁ / N₂
N₂ = U₂₀ · N₁ / U₁
N₁ = U₁ · N₂ / U₂₀Die Variablen
| Symbol | Bedeutung | Einheit | Erklärung |
|---|---|---|---|
| U₂₀ | Leerlaufspannung | V | Sekundärspannung im Leerlauf. |
| U₁ | Primärspannung | V | Primärseitige Nennspannung. |
| N₁ | Primärwindungen | — | Windungszahl der Primärwicklung. |
| N₂ | Sekundärwindungen | — | Windungszahl der Sekundärwicklung. |
Minimal-Beispiel
Ein Trafo mit N₁ = 920 und N₂ = 48 wird mit 230 V Primärspannung gespeist.
U₂₀ = U₁ · N₂ / N₁
= 230 V · 48 / 920
= 12 VPraxis-Beispiele
Beispiel 1 — Auslegung der Sekundärwicklung
Ein Klingeltrafo soll im Leerlauf 8 V liefern. Primär 230 V, N₁ = 1500.
N₂ = U₂₀ · N₁ / U₁
= 8 V · 1500 / 230 V
≈ 52 WindungenBeispiel 2 — Spannungsabfall unter Last
Ein Trafo liefert im Leerlauf U₂₀ = 24 V, unter Nennlast jedoch nur U₂ = 22,5 V.
ΔU = U₂₀ − U₂
= 24 V − 22,5 V
= 1,5 V (≈ 6,3 % von U₂₀)Beispiel 3 — Primärspannung rückrechnen
Im Leerlauf werden sekundär 18 V gemessen, bekannt sind N₁ = 1380, N₂ = 110.
U₁ = U₂₀ · N₁ / N₂
= 18 V · 1380 / 110
≈ 225,8 V