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Wechselstromgenerator | Physik Klasse 9
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 55 Zeilen
- herzlich willkommen zu diesem video zum wechsel stromgenerator hier soll es erst mal um den aufbau aber vor allem um die wirkungsweise dieser
- weise funktionsweise des wechsels stromgenerators gehen wir sehen hier schonmal modellhaften animationen auf die werde ich auch später zurückkommen
- zunächst erstmal zum aufbau von einem wechsel stromgenerator der besteht da er an sich das gleiche wie der elektromotor ist nur eben in umgekehrter richtung war
- sie aus den gleichen oder fast den gleichen bauteile also der elektromotor der wandel tja elektrische energie die ich rein gebe in bewegungsenergie um
- beispielsweise ein auto oder was auch immer anzutreiben beim generator ist es so dass ich eben bewegungsenergie in das system rein gebe
- in diesen generator ein geber- und damit elektrische energie erzeugen kann erstellt also im prinzip die umkehrung des elektromotors dar
- dafür nutzt man die elektromagnetische induktion aus wie erkläre ich dann gleich im folgenden ist sehen beim aufbau erst mal dass dieser generator
- wir jetzt hier abgebildet ist oben aus einem magneten und unten aus einem magneten besteht also dauermagneten das kann aber auch wieder animation zuvor
- ein hufeisen magnet sein wichtig ist nur dass wir einmal einen nordpol näher und einen südpol näher zu diesem drehbar gelagerten teilen der
- mitte haben dieses teil nennt man anker das kann sich wie gesagt um eine achse drehen und ist nichts anderes als ein eisenkern hier in weiß dargestellt um
- welchen im prinzip ein draht gewickelt ist also eine spule ist also eine spule mit eisenkern diese spule hat einmal hier oben den
- anschluss auf so einen ring hier drauf und hier unten der draht geht zu einem ring diese ringe sind die sogenannten
- schleifring darüber kann ich jetzt also jeweils den strom ab greifen und das ganze nennt sich schleifring weil das hier an den sogenannten schleif
- kontakten während der drehung die ganze zeit schleift also den strom beziehungsweise spannung über tragen kann und somit habe ich dann hier zwei
- anschlüsse geschaffen um dann eben letztlich auch die elektrische energie aus dem system abgreifen zu können wie funktioniert das ganze jetzt ich
- habe also modellhaft jetzt hier keine spur sondern einfach nur eine windung eine leiter schleife der spule herausgegriffen der animation oben
- nordpol und südpol das heißt da entsteht ein magnetfeld und diese leider schleife dreht sich jetzt im magnetfeld das heißt auch die
- elektronen die sich in der leider schleife befinden die drehen sich die bewegen sich im magnetfeld dadurch kann es zur induktion kommen sprich eine
- spannung wird interessiert dadurch dass im prinzip von außen bewegungsenergie in das system gegeben wird das ganze liegt daran wenn man sich das
- induktions gesetz noch mal anschaut dass ich im prinzip jetzt hier nicht wie war vorher das induktions gesetz auch beschrieben haben sich das magnetfeld
- ständig ändert das bleibt ja in dem sinne konstant aber das magnetfeld durchsetzt immer irgendwie diese leider schleife an dass er dadurch dass sich
- die leise schleife bewegt das heißt dass durchsetzende magnetfeld oder besser gesagt die fläche der leiter schleife die vom magnetfeld durchsetzt wird die
- ändert sich ständig dadurch kommt es zur induktion das ganze ist eine wechselspannung das sieht man auch oben rechts in diesem
- diagramm dargestellt dass also die spannung oder hier vorne am messgerät ständig zunehmend auf null geht in die andere richtung wieder zunimmt und so
- weiter warum das so ist erklären wir jetzt hier im folgen ihr gehen das ganze mal schritt für schritt durch dazu habe ich hier mal einige bilder vorbereitet
- damit man sich das ganze hier mal ganz in ruhe ohne bewegung anschauen kann also in diesem moment wo die leiter schleife im prinzip so wie jetzt hier
- abgebildet drinnen steht kommt das magnetfeld ja von hier oben die kraft weil das ganze jahr von außen gedreht wird auf die elektronen ist im oberen
- teil hier nach links im unteren teil nach rechts das heißt mit der rechten oder linken anträge wie es jetzt beliebt entsteht also eine bewegungsrichtung für
- die elektronen erstmal um die induktions spannung kenntlich zu machen das eben die elektronen einmal in diesem moment in diese richtung und hier unten in
- dieser richtung bewegt werden das heißt die elektronen drängt sich er hier hin das heißt hier entsteht der negative pohl hier entsteht der positiven pool
- ist entsteht auch eine induktionsspule diese induktions spannung ist in dem moment ja man muss sich das ja eigentlich in bewegung vorstellen jetzt
- hier maximal weil jetzt gerade keine fläche durchsetzt wird und im nächsten moment wird irgendeine fläche durchsetzt das heißt hier ist die änderung erst mal
- extrem groß von gar nichts auf etwas also ist auch hier die spannung die infiziert wird maximal die änderung der durchsetzen denn fläche ist hier maximal
- das ganze dreht sich dann weiter diese durchsetzen fläche oder die änderung wird im prinzip immer schwächer dh die spannung nimmt hier an der stelle ab
- zieht man also da oben auch eingezeichnet unser messgerät wenn das ganze läuft das geht also in richtung null und in diesem fall ist dann also
- die spannung komplett nur hier wird mit nicks induziert warum kann man sich wieder über die rechte und die linke hand regel verdeutlichen
- denn einmal habe ich eine kraftwirkung hier nach unten bzw nach oben aber auch das magnetfeld geht hier in die gleiche richtung und das
- bedeutet letztlich die beiden parallel es wird keine spannung induziert das ganze dreht sich dann von der spannung her oben aber die physik dahinter ist
- die gleiche denn wenn das ganze jetzt weiter gedreht wird die geben wir hier auf abbildung 4 drauf dann ist jetzt der untere teil kommt
- jetzt hier nach oben der obere teil kommt nach unten das heißt die spannung wird sich einfach umkehren aber von der physik ja wieder
- wir haben eine kraftwirkung wir haben magnetfeld elektron verschiebt sich irgendwie die durchsetzende fläche ändert sich das
- die spannung nimmt jetzt hier erstmal wieder zu aber weil sich die polen umdreht eben in den negativen bereich es wird dann zur abbildung 5 kommt das
- ist dann wieder wie abbildung 1 nur dass der untere teil von abbildungen einsetzt hier oben ist der obere teil ist jetzt hier unten
- sprich die polen ist immer noch umgedreht aber die spannung ist vom betrag her maximal eben nur im negativen bereich
- und dann dreht sich die leider schleife wieder weiter und dann wiederholt sich das ganze dh die änderung der durchsetzen und
- flächen nehmt jetzt hier wieder ab sprich die induktions spannung nimmt an der stelle wieder ab und deswegen habe ich auch hier diesen wechselstrom
- artigen verlauf maximale spannung die spannung nimmt ab wird 0 die spannung nimmt den negativen bereich wieder zu wird maximal und nimmt jetzt
- hier wieder ab und das wiederholt sich hier ständig weil sich dass sie auch ständig weiter dreht ja hier also jetzt noch mal gezeigt man kann jetzt hier den
- punkt in der abbildung einfach mal verfolgen oben im diagramm das heißt hier maximale spannung negativer bereich die nimmt ab dann wird sie nur dann dem
- zivi dazu bis zu einem maximum nimmt jetzt hier wieder ab bis 0 dann kommt sie wieder negativ und bereich bis zum negative maximal zu weit
- das also so ein sogenannter sinus förmiger verlauf und das ist eben eine wechselspannung ganz einfach dadurch dass ich die änderung der durchsetzten
- fläche also nicht gleichmäßig konstant bleibt sondern eben ständig ändert durch die drehung
- das heißt an der stelle jetzt hier nochmal angeschaut dieser wechselstrom adige verlauf also ich habe jetzt hier als irgend einen maximalwert das nennt
- man amplitude das war abbildung 1 das ganze nimmt ab zeitlich gesehen bis zu diesen nullpunkt das ganze nimmt im negativen bereich wieder zu
- bis zu diesen maximum also die negative amplitude und das ganze nimmt dann hier wieder in richtung nullpunkt ab
Zum Nachlesen
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