Spannungsübersetzung am Transformator

Protokoll zum Schülerexperiment SE 9H/3
Führe ein Schülerexperiment zum Thema Spannungsübersetzung am Transformator durch!
Nutze zur Vorbereitung deines Protokolls das Muster-Protokoll! Beachte alle Hinweise auf diesem Muster-Protokoll!
Erstelle als erstes einen Protokoll-Kopf (Überschrift, Name, Klasse, Datum, Thema)!
Schneide die Bewertungstabelle (siehe unten) aus und klebe sie zwischen Protokoll-Kopf und Aufgabe auf dein Protokoll auf!
Aufgabe: Untersuche an einem Transformator die Abhängigkeit der Spannungen von den Windungszahlen!
Vorbetrachtung: 1.) Formuliere das Induktionsgesetz!
2.) Erkläre ausführlich, warum ein Transformator nur mit Wechselstrom und nicht mit Gleichstrom
funktionieren kann! Verwende dabei deine Kenntnisse über Induktion und Wechselstrom!
3.) Welche Aufgabe haben Transformatoren?
Aufbau:
Ergänze die Schaltskizze mit einem Transformator, einer
Spannungsquelle und zwei Spannungsmessern!
Achte bei der Spannungsquelle auf die angelegte Spannungsart!
Das Schaltzeichen für den Trafo findest du im Lehrbuch oder im Tafelwerk!
Nutze dabei das Schaltzeichen für einen einfachen Transformator!
Der Eisenkern wird dabei als einfacher Strich zwischen den beiden Spulen dargestellt!
Beschrifte beide Spulen mit ihren Namen unter der Schaltskizze!
Durchführung:
1.) Baue die Schaltung auf und lass sie kontrollieren! Stecke vorher keinen Stecker in die Steckdose!
2.) Führe die Messung der Spannungen U1 und U2 für die in der Messwerttabelle vorgegebenen Windungszahlen durch!
3.) Berechne die vorgegebenen Quotienten in den beiden letzten Spalten und werte deine Ergebnisse aus!
Tipps/Hinweise:
y Arbeite leise und selbständig! Betrugsversuche ziehen die Note 6 nach sich! Du hast 30 Minuten Zeit!
y Melde dich erst zur Kontrolle, wenn alles richtig aufgebaut und eingestellt ist! Bei Fehlern gibt es Punktabzug!
Achte dabei besonders auf die Einstellung der Messgeräte und der Spannungsquelle!
y Schließe am Stromversorgungsgerät Wechselstrom an (links unten)!
Stelle auch die Messgeräte auf Wechselstrom ein (kleiner Drehschalter auf das rote ~ )!
y Auf den Messgeräten gelten also nur rote Skalen und Messbereiche!
y Stelle die Messgeräte vor jeder Messung auf den größten Messbereich ein (60 V)!
y Verwende die in der Tabelle vorgegebenen Buchsenkombinationen (BK) der Spannungsquelle!
y Verwende die richtigen Windungszahlen! Beachte die Verbindungslinien auf den Spulen!
Beachte: An jede Spule müssen 2 Kabel angeschlossen werden!
y Für die 3. und 4. Messung muss man die Anschlüsse der Spulen seitenverkehrt tauschen,
um die vorgegebenen Windungszahlen stecken zu können!
Man muss also Primär- und Sekundärspule tauschen (nicht den Trafo auseinander nehmen)!
y Achte auf eine besonders ordentliche und saubere Form!
Messwerte:
BK
N1
N2
0–8
8 – 12
2–8
0–3
1000
250
500
250
500
500
250
750
U1 in V
U2 in V
N1
N2
U1
U2
Auswertung:
a) Vergleiche die Quotienten aus den letzten beiden Spalten deiner Messwerttabelle!
b) Wenn die Sekundärspule weniger Windungen als die ...............spule hat, dann wird die erzeugte Spannung ver................ .
c) Wenn die Sekundärspule mehr Windungen als die ...............spule hat, dann gilt:
Je größer die ..........................zahl der Sekundärspule, desto ......................... ist die .......................... ........................... .
Bewertung: (Tabelle ausschneiden und auf das Protokoll aufkleben!)
Vorbereitung (Prot.-kopf, Aufg., Durchf., Vorbetr., Messwerttabelle, …) + Form 2
Beantwortung der Fragen der Vorbetrachtung
4
Angabe aller benötigten Geräte mit Zahlenangabe
2
Aufbau/Schaltskizze
2
selbständiger Aufbau + selbständige Durchführung
2
Messwerte + Berechnung
5
Auswertung (Vergleich, Wenn–Dann, Je–Desto)
3
............ von 20