| Grundverhältnis | Spannungen wie Windungszahlen | U1 zu U2 steht wie N1 zu N2. |
| Spannung je Windung | in beiden Wicklungen gleich | Beide Wicklungen sehen dasselbe Feld. |
| Windungszahl gesucht | N2 = N1 · U2/U1 | |
| Probe | mehr Windungen, mehr Spannung | Wer das Verhältnis kippt, landet genau beim umgekehrten Wert. |
| Beispiel: primär fünffache Windungszahl, 230 V | 46 V | 230 V / 5 = 46 V. |
| Beispiel: 600 Windungen, 230 V, sekundär 11,5 V | 30 Windungen | 11,5 zu 230 ist 1 zu 20; 600 / 20 = 30. |
| Beispiel: 150 Windungen, 45 V, sekundär 180 V | 600 Windungen | 180 zu 45 ist 4 zu 1; 150 mal 4 = 600. Über die Windungsspannung: 0,3 V je Windung. |
| Heruntersetzen | sekundär weniger Windungen | Sekundärspannung kleiner als primär. |
| Hochsetzen | sekundär mehr Windungen | Sekundärspannung größer als primär. |
| Übertrager und Transformator | dieselbe Übersetzung | Im Katalog stehen beide Wörter für diese Rechnung. |
Merken: Die Spannungen verhalten sich wie die Windungszahlen, weil jede Windung dieselbe Spannung bekommt. Fünffache Windungszahl primär heißt ein Fünftel der Spannung sekundär, also 46 V aus 230 V. Ist die Windungszahl gesucht, nimm N2 = N1 · U2/U1 — das gibt 30 Windungen im einen und 600 Windungen im anderen Beispiel. Und mache immer die Probe: mehr Windungen heißt mehr Spannung.
Der Zusammenhang
Ein Übertrager hat zwei Wicklungen auf einem gemeinsamen Kern, und beide werden von demselben wechselnden Magnetfeld durchsetzt. Daraus folgt der eine Satz, der jede dieser Aufgaben löst: jede Windung bekommt dieselbe Spannung, also verhalten sich die Spannungen wie die Windungszahlen. U1 zu U2 steht wie N1 zu N2. Mehr Windungen heißt mehr Spannung — das ist die Richtung, und sie ist zugleich die Probe für jedes Ergebnis. Das Rechnen ist damit ein Dreisatz. Hat die Primärseite die fünffache Windungszahl der Sekundärseite, liegt sekundär ein Fünftel der Spannung: 230 V geteilt durch 5 sind 46 V. Ist eine Windungszahl gesucht, geht es genauso, nur umgestellt zu N2 = N1 · U2/U1. Bei 600 Windungen, 230 V primär und 11,5 V sekundär ist die Sekundärspannung der zwanzigste Teil, also sind es 600 geteilt durch 20 gleich 30 Windungen. Bei 150 Windungen, 45 V primär und 180 V sekundär ist die Sekundärspannung das Vierfache, also sind es 150 mal 4 gleich 600 Windungen. Wer lieber über die Spannung je Windung geht, kommt auf demselben Weg an: 45 V auf 150 Windungen sind 0,3 V je Windung, und für 180 V braucht es bei 0,3 V je Windung 600 Windungen. Die Falle ist immer dieselbe und hat mit Physik nichts zu tun — das VERHÄLTNIS wird gekippt. Man teilt, wo man malnehmen muss. Das Ergebnis ist dann nicht irgendein Zahlenwert, sondern genau der umgekehrte, und der steht bei den Antworten bereit. Deshalb lohnt am Ende der eine Blick: ist die Spannung auf der gesuchten Seite höher, muss die Windungszahl dort größer sein; ist sie niedriger, kleiner. Passt das nicht zusammen, ist das Verhältnis verdreht. Übertrager und Transformator stehen dabei für dasselbe Übersetzungsverhältnis.
Herkunft: Fragenkatalog Klasse E, Fragen EC402, EC403 und EC404; alle drei Zahlenbeispiele sind nachgerechnet. Das Übersetzungsverhältnis des Transformators steht auf Blatt 13 der Formelsammlung (Spule, Trafo, Kondensator) und liegt in der Prüfung vor; die Blattnummer ist aus der Inhaltsangabe der Formelblatt-Analyse abgeleitet. Zusatzwissen und nicht geprüft: die Begründung über den gemeinsamen magnetischen Fluss beider Wicklungen, sowie dass ein Übertrager nur mit Wechselspannung arbeitet und die Ströme sich umgekehrt zu den Windungszahlen verhalten. Geprüft wird allein die Verhältnisrechnung bei den Spannungen.