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Elektromagnetismus - Generator, Physikübungen
Innen- und Außenpolgenerator mit und ohne Kommutator, dynamoelektrisches Prinzip - Gesamtaufgabenbestand (lehrplanunabhängig)
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Der elektrische Generator ist das Gegenstück zum Elektromotor.
Elektrischer Generator
Wandelt kinetische Energie (Rotationsenergie) in elektrische Energie um. Ein
Rotor
wird im Innenraum eines festen
Stators
gedreht. Durch die Drehbewegung ändert sich das Magnetfeld, das den Leiterquerschnitt des Rotors (Außenpolgenerator) oder Stators (Innenpolgenerator) durchsetzt. Dadurch wird Spannung an den Enden des Leiters induziert. Mit
Kommutator
entsteht Gleichspannung, ohne eine Wechselspannung.
Anwendungsbeispiele in der Technik:
Wind- und Wasserkraftwerke, Fahrradlichtmaschine, Notstromaggregate;
Wähle die richtige(n) Antwort(en) aus.
Ein elektrischer Generator wandelt…
elektrische Energie in kinetische Energie um.
kinetische Energie in elektrische Energie um.
elektrische Energie in innere Energie um.
elektrische Energie in mechanische Energie um.
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Stoff zum Thema (+Video)
Lernvideo
Wie funktioniert ein Generator?
Kanal: EVN
Elektrischer Generator
Wandelt kinetische Energie (Rotationsenergie) in elektrische Energie um. Ein
Rotor
wird im Innenraum eines festen
Stators
gedreht. Durch die Drehbewegung ändert sich das Magnetfeld, das den Leiterquerschnitt des Rotors (Außenpolgenerator) oder Stators (Innenpolgenerator) durchsetzt. Dadurch wird Spannung an den Enden des Leiters induziert. Mit
Kommutator
entsteht Gleichspannung, ohne eine Wechselspannung.
Anwendungsbeispiele in der Technik:
Wind- und Wasserkraftwerke, Fahrradlichtmaschine, Notstromaggregate;
Beispiel 1
Handbetriebener Wechselstromgenerator
Erkläre mithilfe der Ziffern den Aufbau und die grundsätzliche Funktionsweise des Generators.
Beispiel 2
Gleichstromgenerator mit dynamoelektrischem Prinzip
Erkläre mithilfe der Ziffern den Aufbau und die grundsätzliche Funktionsweise des Generators.
Spannungsverlauf beim Generator
Bei einem homogenen Magnetfeld und einer gleichmäßigen Rotation gibt es grundsätzlich zwei verschiedene Spannungsverläufe:
Ohne Kommutator
sinusförmige Wechselspannung mit
A:
Amplitude (Scheitelwert)
T:
Periodendauer
f
= 1/T
Frequenz
φ:
Phasenverschiebung
Mit Kommutator
pulsierende Gleichspannung (gleichbleibende Polarität)
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