Elektrizität & Magnetismus

Transformatoren, Stromnetze & Energieübertragung

Stromnetze transportieren Gigawatt an Leistung über hunderte Kilometer. Transformatoren wandeln Spannungen verlustarm auf Höchstspannungsniveau (bis 380 kV) hoch, um Leitungsverluste drastisch zu minimieren, und in Ortsnetzstationen wieder auf Haushaltsspannung herunter.

Wichtige Gesetze, Formeln und Merksätze

Transformator-Gleichung: $\frac{U_1}{U_2} = \frac{N_1}{N_2}$ (Verhältnis der Spannungen entspricht dem Windungsverhältnis)
Minimierung von Leitungsverlusten: $P_{\text{Verlust}} = I^2 \cdot R$ ; Verdopplung der Spannung viertelt den Leitungsverlust
Drehstrom (Dreiphasenwechselstrom): Drei um 120° phasenverschobene Wechselspannungen ermöglichen effiziente Kraftübertragung
Generatoren: Wandeln mechanische Drehung von Turbinen über elektromagnetische Induktion in Wechselspannung um
Stromnetz-Ebenen: Übertragungsnetz (Höchstspannung), Verteilnetz (Mittel-/Niederspannung 230/400 V)

Interaktive Übungen (8)

Das Stromnetz

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