Beschreiben des Aufbaus und Erklären der Wirkungsweise technischer Geräte

Beispiel:
Beschreiben Sie den Aufbau und erklären Sie die Wirkungsweise eines Transformators!

Ein Transformator dient zur Umwandlung von elektrischen Wechselspannungen bzw. Wechselstromstärken. Die Bilder 1 und 2 zeigen den Aufbau eines Transformators. Er besteht aus zwei Spulen, die sich auf einem geschlossenen Eisenkern befinden. Die Spulen sind nicht elektrisch leitend miteinander verbunden.
An die eine Spule, die Primärspule, wird eine elektrische Wechselspannung angelegt. Sie ruft in der Spule ein ständig wechselndes Magnetfeld hervor. Über den geschlossenen Eisenkern wird dieses magnetische Wechselfeld in die andere Spule, die Sekundärspule, übertragen. Die Sekundärspule umfasst damit ebenfalls ein sich ständig änderndes Magnetfeld. Nach dem Induktionsgesetz wird deshalb in der Sekundärspule ständig eine Spannung induziert, die Sekundärspannung. Der Betrag dieser Spannung hängt von der Ausgangsspannung und von der Windungszahl der Sekundärspule ab.

Für einen unbelasteten idealen Transformator gilt zwischen den Spannungen und den Windungszahlen folgende Beziehung:

$\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}$

Wird ein Tranformator belastet, d.h. fließt im Sekundärkreis ein Strom, so kommt es zwischen Sekundärkreis und Primärkreis zu einer Rückwirkung. Die Energieaufnahme auf der Primärseite passt sich der Belastung auf der Sekundärseite an. Für einen stark belasteten idealen Transformator gilt die Beziehung:

$\frac{I_1}{I_2}=\frac{N_2}{N_1}$