Elektromagnete, Transformatoren.
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man ebenfalls Anhaltspunkte für die angenäherte Beurtheilung
des Verhaltens des Transformators.
§ 181. Vorgänge beim Idealtransformator. Wir betrachten
erstens, den Fall, dass der Widerstand B.' des äussern. Sekundär
kreises unendlich, d. h. dass dieser offen sei, der Transformator
daher »leerlaufe«. Die stromlose Sekundärspule vermag dann auf
die Primäre nicht zu reagiren, und letztere verhält sich wie eine
einfache Induktionsspule, deren Eigenschaften in § 153 ff. besprochen
wurden. Aus den dort gegebenen Gleichungen folgt, dass bei
genügend hohem Selbst-Induktionskoefficient bezw. Zeitverhältniss
der Primärstrom erheblich gehemmt werden und ausserdem eine
Phasenverzögerung / gegen die primäre elektromotorische Kraft
zeigen wird, welche sich dem Werthe / = (1 / 2 n) arc tg co = 1 / 4
nähert; in letzterm Fall würde es sich aber um einen leistungs
losen (engl, »wattless«) Primärstrom handeln, welcher überhaupt
keiner elektrischen Energie entspricht. *) Beim leerlaufenden
Idealtransformator hat ferner der Induktionsfluss gleiche Phase
mit dem ihn allein erzeugenden Primärstrom, während die durch
die Variation des erstem inducirte sekundäre elektromotorische
Kraft unter allen Umständen um */« Phase gegen ihn verzögert
erscheint.
WTrd nun zweitens der Sekundärkreis geschlossen und somit
der Transformator »belastet«, so gestalten sich die Verhältnisse
wesentlich komplicirter, indem der Sekundärstrom ebenfalls mag'
netisirend einwirkt; wir beschränken uns auf die Anführung der
Hauptpunkte. Die Selbstinduktion der Primärspule wird durch
jene Wirkung scheinbar verringert, sodass der Primärstrom um so
stärker wird, und seine Phase um so mehr in Einklang mit der
jenigen der primären elektromotorischen Kraft vorrückt, je höher
die Belastung wird. Die der Primärspule zugeführte elektrische
1) Die mittlere elektrische Leistung eines sinusoidalen Wechsel
stroms ist bekanntlich gleich dem halben Produkt der Maximalwerthe
der elektromotorischen Kraft und der Stromstärke, multiplicirt mit
cos 2 7t x, würde daher für % — 1 / 4 verschwinden. Bei Leerlauf ist selbst
verständlich ein derartiger Sachverhalt anzustreben; seine immerhin nur
angenäherte Erfüllung bildet den schwachen Punkt bei Benutzung dauernd
in Primärleitungen eingeschalteter Transformatoren, deren Sekundärspulen
tagsüber stundenlang leerlaufen oder doch nur wenig belastet sind.