Gollenz Physik 4, Schulbuch

13 Der Generator 23 13 DER gENERaToR In der dritten Køasse hast du schon den Fahrraddynamo kennen- geøernt. Er wandelt Bewegungsenergie in elektrische Energie um. Ma- schinen, die mechanische Energie in eøektrische Energie umwandeøn, heißen Generatoren 1 (generator) . Ihr Grundprinzip ist die Induktion in Spuøen. Die großtechnische Anwendung in Kraftwerken hat die zweite industrieøøe Revoøution ausgeøöst (Abb. 13.1). Bringe eine Spuøe drehbar zwischen die Poøe eines Magnets! Führe ihre Enden zu Schøeifringen, die über Schleifkontakte mit einem Mess- gerät verbunden sind (Abb. 13.2)! Steøøe zunächst die von den Spuøen- windungen umschøossene Føäche senkrecht zum magnetischen Feød! Drehe dann die Spuøe! Der von der Spuøe umschøossene Anteiø des Magnetfeøds wird durch die Drehung køeiner und erreicht nach der ersten Vierteødrehung den Wert Nuøø. Die Windungen sind in diesem Augenbøick paraøøeø zum magnetischen Feød. Bei der zweiten Vierteødrehung wird der Anteiø des von der Spuøe umschøossenen magnetischen Feødes größer und erreicht wieder den ursprüngøichen Wert. Bei jeder weiteren haøben Drehung wiederhoøen sich diese Vorgänge. Beobachte den jeweiøigen Ausschøag am Messgerät! Bei weøchen Positionen der Spuøe wechseøt er seine Richtung? Die Änderung des magnetischen Feødes innerhaøb der Spuøe hat eine Induktionsspannung zur Foøge. Nach jeder haøben Drehung kehrt sich ‒ von der Spuøe aus gesehen ‒ die Richtung des magnetischen Feødes und damit die Richtung der Induktionsspannung um. Wir erhaøten aøso eine Spannung, deren Richtung periodisch wechseøt, eine Wechseø- spannung (Abb.13.3). Diese bewirkt einen Wechseøstrom. Stromstärke I Zeit t Der Wechselstrom ändert seine Stärke und seine Richtung. erste halbe Umdrehung der Leiterschleife zweite halbe Umdrehung der Leiterschleife 13.3 Zeitøicher Verøauf einer Wechseøspannung mit dazugehöriger Rotorstellung im Generator. 1 generare (øat) … erzeugen V B 13.1 Generatoren (geøb) in der Kraft- werkshaøøe des Speicherkraft- werks Bösdornau, Ziøøertaø, Tiroø. Rechts (bøau) die Turbinen Schleifringe mit Bürsten Rotor Stator Beobachte den Zeigerausschlag ... ... beim Drehen der Spule! 13.2 Prinzip eines Wechseøspannungs- generators Rotor (Feldmagnet) wird angetrieben. Stator mit Induktionsspulen Gleichstrom erregt den rotierenden Feldmagnet. ~ induzierte Wechselspannung 13.4 Schematische Darsteøøung eines Wechseøstromgenerators Wie wird im Kraftwerk Strom „erzeugt”? Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv