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Der GENERATOR | (Aufbau & Funktionsweise)
Das Wichtigste aus dem Video
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Transkriptautomatisch erstellt · 67 Zeilen
- In diesem Video geht's um den Generator A und das Grundenprinzip des Generators ist es jetzt mechanische Energie in elektrischen Energie umzuwandeln. Und
- ein ganz typisches Beispiel wäre jetzt hier der Ferraddynamo. Da würde man jetzt über dann treten der Pedalen dann ein Dynamo anteimten, der sich auch
- dreht und dann durch die Drehung des Dynamos mechanische Energie drehen für das zu elektrischen Energie dann Licht oder Beispiel werden Kraftwerke
- Windkraftwerke z.B. das Windrad. Über Wind dreht sich jetzt hier das Windrad. mechanischen Argie wird dann umgewandelt in actionen Arkie und jetzt besprechen
- wir erstmal das Grundprinzip des Generators und danach besprechen wir noch speziell das den Wechselstromgenerator und noch
- Drehsturmgenerator. Jetzt aber erstmal ausfühlich das Grundprinzip erläutert und da habenu haben wir jetzt mal hier ein Magnetfeld und darin haben wir jetzt
- eine Leiterschleife und da können wir erstmal so das Grundprinzip beschreiben. Jetzt Leiterschleife. Ihr seht's mal rechts
- darstellt. Die Leiterschleife können wir uns jetzt so vorstellen hier aus einem Leiter hier viereckig und die würden wir jetzt dann selbst antreiben. Also dann
- wie vorgestellt beim Dynamo, die würden wir jetzt selbst antreiben und dann gibt's jetzt hier eben elektrischenergie. Grundprinzip ist hier
- genau das Thema Induktion durch Rotation. Me auch dazu in extra Videos, aber mal hier beschrieben, warum haben wir jetzt dann hier Elektrenergie? Und
- zwar haben wir dann ja hier ein Magnetfeld von Nordpol nach Südpol, also hier Magnetfällen in diese Richtung. Und dann haben wir jetzt hier dann einen
- magnetischen Fluss, weil der magnetische Fluss ist ja dann hier die Formel F = B* A, also Magnet verlieren durch eine Fläche. Und diese Fläche ist ja abhängig
- von der Stellung der Leiterscheife. Und jetzt sehen wir, hier haben wir maximale Fläche, also maximale Anzahl der Magnetfilien gehen durch diese Fläche B*
- A, also der magische Fluss ist dann hier maximal. dagegen, wenn wir jetzt hier eben rotieren, hier sehen wir auf einmal, dass jetzt in dieser Stellung
- nicht mehr so viele Magnetflinen durch die Fläche der Leiterschleife durchkommen. Das heißt, der magische Fluss Vie wird geringer und dann hier
- sehen wir z.B., viel, dass in dieser extremen Stellung dann gar keine Magnetin mehr durchkommen. Das heißt hier wä f0 und wir sehen dann eben, dass
- jetzt bei Rotation eben f immer hoch und runter geht. Und das können wir dann eben beschreiben hier mit der Formel B mal A mal cosinus von F und F wä dann
- oder Cosinus Alpha und Alpha wäre dann eben hier der eingeschlossene Winkel. Ihr seht's auch rechts dargestellt und Alpha wiederum Alpha können wir dann als
- Funktion der Zeit darstellen, weil wir haben wir dann hier eben zeitlich so eine Funktion s, dass wir auch sagen können, das ist b* a mal und dann jetzt
- hier cosinus von Omega mal t mit Omega eben der Kreisfrequenz, wie wir dann hier das ganze rotieren und dann noch mit dem Wissen, dass jetzt hier die
- Induktionsspannung jetzt hier U induziert gleich und jetzt allgemeine Formul - n mal Punkt, das ist das Induktionsgesetz. Jetzt n ist noch die
- Windungsanzahl, wenn wir eine Spule haben mit mehr Windung wä hätten wir noch ein höheres n. Jetzt bei der Leiterscheife wä einfach n = 1, so dass
- wir dann hier auch sagen können, das ist dann gleich - vi Punkt vi Punkt, dann die Zeichableitung und dadurch erhalten wir jetzt hier für die
- Induktionsspannung dann hier das ganze, also das f dann hier zeich abgeleitet. Ableitung von diesem Ausdruck wäre dann b* A und dann Cosinus von Omega T
- abgeleitet. Ja, Prinzip innere Ableitung. Wir müssen noch das er hat noch ein Omega und dann noch hier ein äh von Cosinus. Dann die Ableitung ist
- minus, also minus. Und dann dafür, dass wir aber hier schon minus haben, ist minus minus ist wieder plus. Also das ganze mal sinus omeg t. Und dann könnten
- wir jetzt noch sagen, dieser Ausdruck hier vorne ist dann immer unser UAX, das immer diese Schreibweise seht auch Physik. Dann haben wir hier den
- Spitzenwert mal den Sinus Omega tusdruck. Das erstmal so schon mal zur Vorstellung, wie jetzt hier elektrische Energie dann entsteht. Und jetzt
- speziell zum Generator. Prinzip ist so ähnlich, nur dass wir nicht hier wie mal in der Darstellung hier haben wir dann ein äußeres Magnetfeld und dann der
- Rotor. Rotor ist mal der Trainierteil. Das war bei uns der Leiter. Jetzt bei uns im Generator ist einfach umgekehrt. Da haben wir jetzt bewegend nicht den
- Leiter, sondern ein Magnet und darum jetzt den Leiter. Aber im Prinzip das gleiche. Ihr seht's mal rechts dargestellt.
- Wir haben jetzt hier erstmal vom Prinzip einen bewegenden permanenten Magnet und dann außen die Spule, die Leiter. Und das Prinzip ist aber auch hier
- Induktion, es entsteht elektrischen Energie, entsteht Spannung. Das noch mal aus vergleichbar mit Induktion bewegen der Dauermagnet in Spule. Seht ihr mal
- rechts dargestellt, wir haben eine Induktionsspannung. Warum? Weil dadurch, dass wir den Dauermagnet mit Nordpol und Südpol jetzt in die Spule bewegen,
- bewegt sich innerhalb der Spule. Spule ist ein Leiter, bewegt sich innerhalb des Leiters. Das Magnetfeld beändert sich das Magnetfeld, weil Nord und
- Südpol ja nähren sich jetzt hier dem Leiter. Wir haben eine Änderung des Magnetfeldes und dann auch wieder Thema Induktion und dadurch
- Induktionsspannung. Deswegen ihr seht auf dem Fall das Grundprinzip immer Rotation führt eben zu Spannung elektrischen Energie. Dann auch hier,
- wenn wir eben keine Leiterschleife bewegen, sondern eben, wenn wir ein Magnet, ein permanent Magnetmagneten bewegen, entsteht in der Spule eine
- Spannung. Und jetzt in der Praxis nutzen wir kein permanenten Magnet. Was gibt's noch? Es gibt auch noch als Alternative ein Elektromagnet. Jetzt jeder Leiter
- ist ein Elektromagnet. Kurz gesagt, wenn wir ein Stromleiter haben und es fließt Strom durch, dann könnt ihr linke Faustriegel Daumen zeigt in Richtung
- Strom ist Finger gehen die Magiefeld Linien an. Das heißt, bei Stromurchfos Leiter haben wir immer ein Magnetfeld und dann darüber ein magnetisches Feld.
- Deswegen wir haben, ihr seht jetzt mal hier beim bei der Ausführung des Generators mal dann hier in der Mitte dann nicht ein permanent Magnet, der
- rotiert, sondern ein Stromleiter jetzt ein Anker mit Spule drumrum, den wir dann jetzt rotieren müssen. Also dann ein Elektromagnet, den wir jetzt aber
- selbst rotieren müssen. Und dann aber genau das Prinzip. Wir haben dann jetzt hier in der Mitte den Anker, den Rotor, wo dann hier der Spulum rum ist. Da
- entsteht jetzt hier ein Magnetfeld hier mit Nordpol und Südpol wie der bewegende permanent Magnet zum Vergleich. Und wenn dieser sich bewegt
- und wir dann jetzt hier rum rum die Spulen haben, hier eine Spule, hier eine Spule, ihr seht rechts ein Ausfunk, dann entstehen in diesen Spulen genau
- Wechselspannung, weil das Prinzip dann eben durch einen bewegenden Magnet, wir haben hier Magnetfeld ändert sich im Bereich des Leiters genau vom Prinzip
- her genau noch mal das Prinzip, wenn wir einen Dauermagnet in eine Spule hineinbewegen, Magnetveränderung in einem Leiter. entsteht eine Spannung,
- also elektrischen Energie. Das erstmal so das Grundprinzip des Standard äh Generators, den ihr jetzt mal hier ausgeführt seht. Und dann jetzt
- spezieller zum Thema Wechselsturmgenerator, Drehsturmgenerator. Wechselsturmgenerator seht ihr mal hier
- dargestellt. Da hätten wir jetzt hier vier Spulen jetzt nicht nur links und rechts, sondern noch jetzt hier oben unten. Und dann könnt ihr euch
- vorstellen, wenn wir dann hier unseren Magnet rotieren, dann haben wir jetzt hier überall in diesen vier Spulen jetzt Wechselspannung, die entstehen. Das
- heißt, wenn jetzt hier vier Wechselspannung, die entstehen beim Wechselstromgenerator und dann das Prinzip ist beim
- Drehstromgenerator jetzt ähnlich. Ihr seht jetzt mal hier von der Ausführung einmal dann drei Spulen und dann werden wir dann eben hier unseren Rotor wieder
- aktiv bewegen, rotieren. Dann haben wir jetzt in drei Spulen 1 2 3 und dann haben können wir sagen hier beim Trumpator haben wir dann hier bei diesen
- drei Spulen dann drei Spannungen, die wir die jetzt entstehen und diese drei Spannung sind U1, UL1, UL2, UL3 und vielleicht kennt das Prinzip UL2, UL3
- bilden dann genau den Drehstrom rechts da gestellt mit drei Wechselspannung, die dann jeweils 120° Phasen par schumpsen, weil wir haben eine Umdrehung
- dann mal hier. Ja. Dur steigete halt 120° und dann 3 120° 360°. Dann haben wir eben diese Phasenperschönen Wechselspellung, die
- dann hier den Drehstrom bilden. Jetzt noch zur Frequenz und zwar sowohl hier beim Drehstrom, also beim Drehsturgenerator, als auch beim
- Wechselstromgenerator haben wir dann ja wir haben es gesehen so eine Wechselspannung, die dann entsteht und diese Frequenz der Wechselspannung ist
- jetzt genau synchron zur Frequenz des Rotors. Also je nachdem wie schnell jetzt hier sich der Rotor bewegt, haben wir dann auch genau hier schnellere
- Bewegung des Rotors, höhere Frequenz der Wechselspannung. ist logisch jetzt auch einfach noch mal erklärt jetzt am Beispiel Wechselstrumgenerator am Anfang
- in der Ausführung mit zwei Spulen, wenn hier der Rotor hier mit Elektromagnet das ja dann hier wir haben Nordpol Südpol und dann wenn der einfach sich
- schneller bewegt, also schneller hier immer ankommt, haben wir eine schnellere Änderung des Magnetfeldes und dadurch eine schnellere Änderung von der
- Spannung von hoch tief hoch tief. Das noch eine Sache dazu. Dann verlinke ich noch hier das Video zum Elektromotor. Ist einfach das Prinzip nur andersrum.
- Da wandel wir elektrischen Energie, mechanische Energie um. Ähnlich wie das noch hier verlinkt. Dann noch hier mein Chemiekanal verlinkt und noch in der
- Beschreibung mein Abiturkus. perfekt für die Klausurverbreitung der Oberstufe und halt speziell für die Apiklausurverbreitung beides.
Zum Nachlesen
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WechselstromgeneratorEin Wechselstromgenerator oder auch Wechselstromerzeuger ist eine besondere Ausführungsform eines elektrischen Generators, der zur Erzeugung von …
DrehstromgeneratorDer Drehstromgenerator ist eine besondere Form des elektrischen Generators, der drei voneinander unabhängige Wechselspannungen in die um 120° versetzten …
Elektromagnetische InduktionPrinzip von Faradays historischem Experimentalaufbau: Eine Änderung des magnetischen Flusses in der linken Spule induziert eine Spannung in der rechten Spule.