Wechselstromtechnik Teil 8: Anpassung durch Transformatoren, Abschnitt 5 Phasenverschiebungen

In diesem Post möchte ich zeigen, wieso die Sekundärspannung genau entgegengesetzt zur Primärspannung verläuft (Phasenverschiebung 180°).
Hier noch einmal das Video zum Versuch:

Schauen wir uns meine drei Zeichnungen an (Amplituden und Frequenzen beliebig angenommen):

Oberes Bild:
Wie an jeder Spule gilt auch für die Primärspule: U vor I (um 90° oder T/4)

Mittleres Bild: 
Die Stromstärke bestimmt das Magnetfeld B und damit den magnetischen Fluß
Φ = B * A.
Für die Induktionsspannung ist aber die Änderung des magnetischen Flusses entscheidend, also
dΦ/dt.
Wir müssen also die Stromstärkekurve differenzieren. An den Hoch- und Tiefpunkten ist die Ableitung 0, am ersten Nulldurchgang maximal positiv und am zweiten Nulldurchgang minimal negativ.
Wir erhalten die im mittleren Bild dargestellte sinus-Kurve.
(Wer jetzt verwirrt ist:  nehmt in der oberen I(t) - Kurve den Sinusteil (habe das durch  einen Pfeil markiert) und ihr seht, der geht wie erwartet in einen cos-Teil im mittleren Bild über. Die Ableitung vom sinus ist eben der cosinus)

Unteres Bild:
Das Induktionsgesetz sagt U = - n*dΦ /dt, um also zur Spannungskurve auf der Sekundärseite zu kommen, muss man einfach die Kurve im mittleren Bild umklappen...

Und dann seht ihr: Die beiden schwarzen Kurven (obere Primärspannung, untere Sekundärspannung) verlaufen genau gegenphasig.

Ich denke, das war eine schöne Übung zu Phasenunterschieden, Induktionsgesetz und Ableiten...

Trafo für ein Küchengerät, Flexotiger