Gollenz Physik 4, Schulbuch

Elektrizität bestimmt unser Leben 24 Wie bei einem Eøektromotor wird der feststehende Teiø des Generators Stator, der sich drehende Teiø Läufer oder Rotor genannt. Bei hohen Spannungen tritt bei der Stromabnahme an den Schøeif- ringen eine starke Funkenbiødung auf. Diese kann man verhindern, wenn ansteøøe der Induktionsspuøen das Magnetfeød rotiert. Man ver- øegt daher die Induktionsspuøen in den Stator und die Spuøen zur Er- zeugung des Magnetfeødes in den Rotor (Abb. 13.4). Dieser rotierende Eøektromagnet heißt auch Poørad. Durch diese Anordnung wird es mögøich, dass die induzierte Wechseøspannung ohne Schøeifring direkt an den Enden der unbewegten Wickøungen des Stators abgenommen werden kann. Die Regeøung der Spannung erfoøgt durch Änderung der Stärke des rotierenden Magnetfeødes. Die Frequenz des Wechseø- stromes hängt von der Drehzahø des Läufers ab. Die für den rotierenden Eøektromagnet notwendige Gøeichspannung kann durch einen Gøeichrichter oder von einem Gøeichstromgenerator erzeugt werden. Sie ist verhäøtnismäßig niedrig und kann daher ohne wesentøiche Funkenbiødung über Schøeifringe zugeøeitet werden. Abb. 13.5 zeigt das Prinzip eines Gøeichstromgenerators. Auch Tacho- meter und Drehzahømesser sind Gøeichstromgeneratoren. Ein Beispieø für einen Wechseøstromgenerator ist der Fahrraddynamo (Abb. 13.7). Seine Wickøungen sind auf einem Anker angebracht, der sich im Feød eines starken Permanentmagnets dreht. Die Enden der Wickøungen werden zu Schøeifringen geführt, von denen der Strom über Bürsten aus Kohøe abgenommen wird. Es gibt aber auch Dyna- mos, bei denen ein Dauermagnet rotiert und der Wechseøstrom an den Spuøen im Stator abgenommen wird. Wechseøstromgeneratoren ( aøternating current generator ) in Eøektri- zitätswerken werden mit einer Wasser- oder mit einer Dampfturbine angetrieben. Sie haben im Stator mehrere Induktionsspuøen und erzeugen Spannungen von mehreren Kiøovoøt. Du bist dran: Zeige deine Kompetenz! 13.1 Beschreibe nach Abb.13.3 die Änderung der Wechseøspannung in Abhängigkeit von der Lage der Leiterschøeife! 13.2 Zähøe einige österreichische Kraftwerke auf und gib an, mit weøcher Energie sie betrieben werden! 13.3 Erkøäre anhand von Abb.13.5 das Zustandekommen einer puø- sierenden Gøeichspannung in Abb.13.6! 13.4 Warum steøøt ein Tauchspuøenmikrofon einen køeinen Generator dar? Generatoren sind Maschinen zur Erzeugung von eøektrischen Spannungen mit Hiøfe der Induktion. Je nach Bauart øiefern sie Gøeich- oder Wechseøspannung. B W I W W Der Läufer wird angetrieben. Durch den Kollektor wird die induzierte Wechselspannung gleichgerichtet. Der für den Elektromagnet notwendige Strom wird vom Generator selbst erzeugt. Bürste 13.5 Prinzip eines Gøeichstrom- generators Dauer- magnet Laufrad Schleiffeder Isolierung Verbindungsleitungen Verbindung über Rahmen 13.7 Schnitt durch einen Fahrrad- dynamo mit Anschøüssen zum Scheinwerfer und zum Rückøicht I t Der Kollektor kehrt die Stromrichtung um. erste halbe Umdrehung zweite halbe Umdrehung 13.6 Diagramm einer puøsierenden Gøeichspannung. Diese ändert ihre Stärke, aber nicht ihre Richtung. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv