So verwenden Sie es
- Tragen Sie zwei der Werte für das Verhältnis ein: Primärspannung V1 und Sekundärspannung V2 oder die beiden Windungszahlen.
- Tragen Sie einen weiteren Wert ein: einen Primärstrom I1 oder Sekundärstrom I2 oder die Nennleistung S (VA) mit einer Spannung.
- Tragen Sie den Wirkungsgrad (%) von Typenschild oder Datenblatt ein oder lassen Sie den Vorgabewert von 95 % stehen.
- Lesen Sie das Übersetzungsverhältnis und die Ströme, die Eingangsleistung und die Verluste ab, danach So wird es berechnet, Schritt für Schritt.
Der ideale Transformator
Die beiden Wicklungen teilen sich einen magnetischen Kern. Die Spannung an jeder Wicklung ist proportional zu ihrer Windungszahl, das Spannungsverhältnis ist also gleich dem Windungsverhältnis. Im Idealfall ist die Leistung auf beiden Seiten gleich, der Strom verläuft deshalb umgekehrt.
V1 ÷ V2 = N1 ÷ N2 = I2 ÷ I1 = a
S = V1 × I1 = V2 × I2
Herabsetzen: a über 1 (die Sekundärspannung ist niedriger)
Heraufsetzen: a unter 1- Die VA-Leistung ist im Idealfall auf beiden Seiten gleich. Die Niederspannungsseite führt immer den größeren Strom.
Wirkungsgrad und Verluste
Kein Transformator ist verlustfrei. Der Widerstand der Wicklungen und die Verluste im Kern wandeln einen Teil der Eingangsleistung in Wärme. Der Wirkungsgrad ist die Nutzleistung geteilt durch die Eingangsleistung, die Eingangsleistung ist also um die Verluste größer als die Ausgangsleistung.
η = P_aus ÷ P_ein
P_ein = P_aus ÷ η
Verluste = P_ein − P_aus- Der Rechner wendet den Wirkungsgrad auf die Scheinleistung an. Das ist genau, wenn der Leistungsfaktor auf beiden Seiten gleich ist, wie bei einer ohmschen Last.
Was der Rechner nicht abdeckt
- Den Magnetisierungsstrom und die Streublindleistung, die die Ströme eines echten Transformators etwas von den Idealwerten abweichen lassen.
- Drehstromtransformatoren und ihre Wicklungsschaltungen (Dreieck und Stern), die die Außenleiterspannungen und -ströme verändern.
- Anzapfungen, die Spannungsregelung unter Last und die Erwärmung. Entnehmen Sie sie dem Typenschild und den Angaben des Herstellers.
Rechenbeispiel: 230 V auf 12 V, Nennleistung 600 VA, 95 % Wirkungsgrad
Das Übersetzungsverhältnis ist a = V1 ÷ V2 = 230 ÷ 12 = 19,17, ein Abwärtstransformator.
Der Nennausgangsstrom ist I2 = S ÷ V2 = 600 ÷ 12 = 50 A. Der Primärstrom ist I1 = I2 ÷ a = 50 ÷ 19,17 = 2,609 A, das ist dasselbe wie S ÷ V1 = 600 ÷ 230.
Bei 95 % Wirkungsgrad ist die Eingangsleistung 600 ÷ 0,95 = 631,6 VA, die Verluste sind also 631,6 − 600 = 31,6 VA.
Häufig gestellte Fragen
Was ist das Übersetzungsverhältnis?
Das Übersetzungsverhältnis a ist N1 ÷ N2. Beim idealen Transformator ist es auch gleich V1 ÷ V2 und I2 ÷ I1. Ein Verhältnis über 1 setzt die Spannung herab, ein Verhältnis unter 1 hinauf.
Warum führt die Niederspannungsseite den größeren Strom?
Die Leistung ist auf beiden Seiten nahezu gleich. Sinkt die Spannung, muss deshalb der Strom um denselben Faktor steigen. Bei 600 VA führt die 12-V-Seite 50 A, die 230-V-Seite 2,6 A.
Welchen Wirkungsgrad sollte ich eingeben?
Verwenden Sie den Wert vom Typenschild oder aus dem Datenblatt. Der Wikipedia-Artikel zum Transformator (englisch) nennt 98 bis 99 % als typisch für Netztransformatoren, kleine Transformatoren sind meist weniger effizient als große.
Warum wird die Leistung in VA und nicht in Watt angegeben?
Ein Transformator erwärmt sich abhängig von Spannung und Strom in seinen Wicklungen, nicht vom Leistungsfaktor der Last. Die Leistung wird deshalb in Voltampere angegeben. Multiplizieren Sie mit dem Leistungsfaktor der Last, um Watt zu erhalten.
Kann ich nur die Windungszahlen eingeben?
Nein. Windungszahlen ergeben das Verhältnis, aber Sie brauchen zusätzlich einen absoluten Wert: eine Spannung, einen Strom oder die VA mit einem davon. Sonst ist die Größe der Spannungen nicht bekannt.
Quellen
- Wikipedia (englisch): Transformer, Gleichungen des idealen Transformators, Wirkungsgrad von Netztransformatoren
- Wikipedia (englisch): Energy conversion efficiency, Nutzleistung geteilt durch Eingangsleistung
Zahlen und Text zuletzt geprüft: Dienstag, 10. November 2026.