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Idealtransformator-Rechner

Eine Primärseite mit 240 V und 1000 Windungen ergibt bei einem Windungsverhältnis von 0,1 auf einer Sekundärseite mit 100 Windungen 24 V, also einen Abwärtstransformator. Ermitteln Sie Spannung, Strom oder Windungen, bevor Sie ein Muster oder einen Trenntransformator bestellen. Kostenlos in Ihrem Browser.

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Voltage
Primärwindungen
1.000
Windungsverhältnis
0,1
Primärspannung
240
Erhalten Sie
Sekundärwert
24
Sekundärspannung
24
Sekundärwindungen
100
Konfiguration
step-down

Ein Idealtransformator überträgt Energie zwischen elektrisch isolierten Wicklungen über einen gemeinsamen magnetischen Fluss, mit den Lehrbuchannahmen von Wicklungswiderstand null, Streufluss null und Eisenverlusten null. Unter diesen Annahmen gleicht das Spannungsverhältnis dem Windungsverhältnis Ns über Np, und der Strom skaliert mit dem Kehrverhältnis, sodass die Augenblicksleistung erhalten bleibt: Vp mal Ip gleicht Vs mal Is. Dieser Idealtransformator-Rechner nimmt eine Primärgröße, eine endliche, von null verschiedene Primärwindungszahl und das sekundär-zu-primäre Windungsverhältnis Ns/Np entgegen und liefert den passenden Sekundärwert.

Was ein Idealtransformator erhält und warum Ns/Np die Abbildung ist

Ein Idealtransformator ist ein Modell erster Ordnung eines Zweiwickler-Geräts, das Energie durch magnetische Kopplung überträgt statt durch eine galvanische Verbindung zwischen den Spulen. Die Primärwicklung mit Np Windungen wird von einer Quelle gespeist; die Sekundärwicklung mit Ns Windungen liefert Spannung und Strom an eine Last. Im Idealmodell sind die Wicklungen perfekte Induktivitäten, der Kern hat unendliche Permeabilität ohne Hysterese und ohne Wirbelstromverluste, und jede Flusslinie, die die Primärseite verkettet, verkettet auch die Sekundärseite.

Das Faradaysche Gesetz zwingt die induzierten Spannungen dann, mit der Windungszahl zu skalieren: Vs geteilt durch Vp gleicht Ns geteilt durch Np. Die Augenblicksleistung bleibt erhalten, weil die Energie nirgendwo hin kann außer in die andere Wicklung, sodass Vp mal Ip Vs mal Is gleicht, was sich zu Is über Ip gleich Np über Ns umstellt. Diese beiden Identitäten sind die gesamte Engine dieses Rechners.

Das dimensionslose Windungsverhältnis hier ist n gleich Ns über Np, die sekundär-zu-primäre Zahl, die eine Primärspannung durch Multiplikation in die erwartete Sekundärspannung wandelt. Ist n größer als eins, hebt das Gerät die Spannung und senkt den Strom; ist n kleiner als eins, senkt es die Spannung und hebt den Strom; ist n eins, spiegelt die Sekundärseite die Primärseite zur Isolation. Reale Transformatoren weichen durch Regelung, Magnetisierungsstrom, Streuinduktivität und Wicklungswiderstand ab; diese Fähigkeit erfindet jene Korrekturen nicht.

Identische Eingaben erzeugen stets identische Gleitkommaergebnisse, weil die Umsetzung reine Arithmetik ist, ohne Netzaufrufe, ohne Zufall und ohne Wanduhr.

Auslegung von Steuer- und Trenntransformatoren

Konstrukteure wandeln ein bekanntes Primär-RMS und ein gewähltes Windungsverhältnis in die erwartete Sekundärspannung oder den Sekundärstrom, bevor sie ein Wickelmuster oder einen Katalog-Trenntransformator bestellen.

Laborberichte und Referenzwerte in der CI

Erzeugen Sie einen deterministischen Sekundärwert aus festen Primärwindungen und Verhältnis für Laborprotokolle oder automatisierte Elektronik-Selbstprüfungen, die nicht von Fremddiensten abhängen dürfen.

Welche Formeln nutzt der Idealtransformator-Rechner?

Er nutzt n = Ns/Np. Die Sekundärspannung ist Vs = Vp × n, der Sekundärstrom ist Is = Ip × (Np/Ns) also Ip / n, und die Sekundärwindungen sind Ns = Np × n. Leistung bleibt erhalten als Vp × Ip = Vs × Is.

Warum wird eine Primärwindungszahl null abgelehnt?

Ein Idealtransformator ist undefiniert, wenn die Primärwicklung null Windungen hat: das Verhältnis Ns/Np würde durch null teilen und Spannungen wären sinnlos.

Ist das Windungsverhältnis Ns/Np oder Np/Ns?

Dieser Rechner nimmt n = Ns/Np, die sekundär-zu-primäre Zahl. Spannung multipliziert mit n, Strom teilt durch n.

Modelliert dies Verluste und Regelung eines realen Transformators?

Nein. Es setzt nur die idealen Beziehungen zwischen Spannung, Strom und Windungen um. Wenden Sie Regelung, Streuung, Magnetisierungsstrom und Wicklungswiderstand außerhalb dieses Schritts an, falls nötig.

Was kostet der Idealtransformator-Rechner?

Das Browser-Werkzeug ist kostenlos und läuft vollständig auf Ihrem Gerät.

Wie berechne ich den Strom auf der Sekundärseite?

Teilen Sie den Primärstrom durch das Windungsverhältnis. Ein Abwärtstransformator wie im Beispiel von 240 V auf 24 V liefert daher sekundär mehr Strom, als er primär aufnimmt, während die Leistung gleich bleibt.

Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/phys/ideal-transformer

Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/ideal-transformer \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"solve_for":"voltage","primary_turns":1000,"turns_ratio":0.1}'
{
  "solve_for": "voltage",
  "primary_turns": 1000,
  "turns_ratio": 0.1
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "phys.ideal_transformer",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

pro Anfrage$0.002

Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.

max_abs1000000000000000
HTTPCodeBedeutung
401unauthorizedDer API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer).
402insufficient_balanceIhr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht.
404unknown_typeUnbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog.
429rate_limitedZu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

Wählen Sie solve_for voltage, um Vs aus Vp zu erhalten, current für Is aus Ip, oder turns für Ns aus Np. Eine Primärwindungszahl null wird als invalid_input abgelehnt statt Unendlich oder NaN zu erzeugen.

Was ein Idealtransformator erhält und warum Ns/Np die Abbildung ist

Eine Primärwindungszahl null machte n je nach Schreibweise des Verhältnisses undefiniert oder unendlich, daher lehnt die Engine Np gleich null mit invalid_input ab statt Infinity oder NaN zurückzugeben.

Eingabevertrag, Antwortform und der Null-Windungen-Fehler

Optionale Ausgabeschlüssel, die nicht gelten, werden weggelassen statt auf null gesetzt. Numerische Zeichenketten, die als endliche Dezimalzahlen gelten, werden angenommen, damit Einfügen aus Tabellen weiter funktioniert; Infinity, NaN und leere Zeichenketten nicht. Senden Sie einen JSON-Körper per POST mit solve_for, primary_turns, turns_ratio und der Primärgröße, die zu Ihrer Unbekannten passt. solve_for ist eine geschlossene Aufzählung: voltage, current oder turns. Es muss eines dieser drei Token sein; ein Freitext-Synonym wird abgelehnt, damit das Formular eine Auswahl zeichnet statt einer Box, in der man die Syntax errät. primary_turns, mit Aliasen Np, np und n1, ist in jeder Anfrage Pflicht und muss eine endliche, von null verschiedene Zahl sein; null ist der dokumentierte invalid_input-Pfad, und nichtnumerische Zeichenketten scheitern unter Nennung des Felds. turns_ratio, mit Aliasen ratio, ns_over_np und n, ist die sekundär-zu-primäre Zahl Ns über Np; sie muss endlich und ungleich null sein, weil ein Verhältnis null Ns auf null zwänge und den Strom durch null teilen würde. Wenn solve_for voltage ist, müssen Sie außerdem primary_voltage, Aliase Vp und vp, als endliche Voltzahl senden; die Engine liefert secondary_value gleich Vp mal n. Wenn solve_for current ist, müssen Sie primary_current, Aliase Ip und ip, als endliche Ampere senden; secondary_value gleicht Ip geteilt durch n, dasselbe wie Ip mal Np über Ns. Wenn solve_for turns ist, sind nur Np und n nötig; secondary_value gleicht Np mal n. Bei Erfolg spiegelt der Körper die verwendeten Eingaben, enthält secondary_turns gleich Np mal n, kennzeichnet die Konfiguration als step-up, step-down oder unity aus dem Betrag von n und wiederholt die geschlossene Formel. Fehlgeschlagene Validierung liefert invalid_input unter Nennung des Felds und wird nie berechnet. Beträge bleiben innerhalb einer veröffentlichten Absolutgrenze, damit die IEEE-Doppelpräzision auf dem Worker und im Browser endlich bleibt. Der Preis ist ein Pauschal $0.002 je erfolgreicher Anfrage mit Einheit item.

Wo ein Idealtransformator-Rechner seinen Platz verdient

Halten Sie Windungszahlen, Spannungen und Ströme innerhalb des veröffentlichten Bereichs, damit eine skalierte Sekundärseite nicht in einen nichtendlichen Wert überläuft, den der Solver ablehnen müsste. Koppeln Sie Unterrichtsbeispiele bewusst: tausend Primärwindungen, n gleich einem Zehntel und zweihundertvierzig Volt primär ergeben vierundzwanzig Volt sekundär, ein klassischer Netz-Abwärtstransformator; zweihundert Primärwindungen, n gleich vier und acht Ampere primär ergeben zwei Ampere sekundär, ein Aufwärtstransformator, der Spannung gegen Strom tauscht; fünfhundert Primärwindungen und n gleich einem Fünftel ergeben hundert Sekundärwindungen ohne Spannung oder Strom. Sie ist keine Windungsverhältnis-Seite, die von beiden gewickelten Zahlen startet und a gleich Np über Ns als Überschrift nennt; sie ist kein Eisenverlust-, Regelungs- oder Ersatzschaltbild-Löser; und sie ist kein Drehstrom- oder Spartransformator-Auslegungswerkzeug. Bevorzugen Sie diese Fähigkeit, wenn Sie die Primärgröße und das sekundär-zu-primäre Verhältnis bereits kennen und den Sekundärwert als Hauptantwort brauchen. Eine Anfrage mit primary_turns gleich null zeigt den harten invalid_input-Pfad, den Lehrbücher als undefiniertes Verhältnis beschreiben. Diese Seite zielt auf Menschen, die einen Idealtransformator-Rechner, die Sekundärspannung aus dem Windungsverhältnis oder den Sekundärstrom aus Np und Ns online suchen. Fehlgeschlagene Aufgaben, die invalid_input liefern, verbrauchen kein vorausbezahltes Guthaben, was Erkundungsskripte günstig hält, wenn Lernende absichtlich eine Primärwicklung null übergeben. Hin-und-Rück-Prüfungen sind einfach: rechnen Sie Vp mal Ns über Np oder Ip mal Np über Ns von Hand nach und bestätigen Sie die Gleichheit mit dem veröffentlichten secondary_value in derselben Zwölf-Dezimal-Rundung. Weil die Umsetzung reines parse der Stufe A ist, kostet jeder erfolgreiche Aufruf das veröffentlichte $0.002, ohne Modell-Token und ohne ausgehendes Netz.

Hausaufgabenprüfung von Sekundärspannung und -strom

Lernende geben Vp oder Ip mit Np und Ns/Np ein und vergleichen das Lehrbuchergebnis Vs = Vp × Ns/Np oder Is = Ip × Np/Ns mit deterministischem JSON vor der Abgabe.

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