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Aufgabenstellung:

Ein T-symmetrischer Transformator mit dem Übersetzungsverhältnis wird mit der Last verbunden. Es gilt mit dem primärseitigen Wicklungswiderstand . Die Schaltung wird durch eine Sinusspannungsquelle mit der Leerlaufspannung und dem Innenwiderstand bei der Kreisfrequenz gespeist. Die sekundärseitige Streuinduktivität hat die Größe

Alle genannten Größen sind bekannt.


a) Skizzieren Sie das Ersatzschaltbild des gesamten Aufbaus inklusive des vollständigen Ersatzschaltbildes des Transformators. Achten Sie auf die Beschriftung der Bauelemente sowie der Spannungen und Ströme.
b) Vereinfachen Sie das Ersatzschaltbild für den geschilderten Belastungsfall.
c) Bestimmen Sie die Spannung an der Last in Abhängigkeit von gegebenen Größen.

Lösungsweg:

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a) Ersatzschaltbild

Abbildung

b) Vereinfachtes Ersatzschaltbild

Da die Last so groß ist wie die der primäre Wicklungswiderstand , kann für den Trafo das Kurzschlussersatzschaltbild verwendet werden, denn die Bedingung dass der Strom durch den Querzweig vernachlässigt werden kann, ist erfüllt.

Abbildung

c) Spannung

Komplexer Spannungsteiler

Lösung:

siehe Lösungsweg