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Tutorial: der Generator

Induktion ist der Schlüssel zur Elektrizität

Es ist tatsächlich so einfach: Bewegt man einen Kupferdraht in einem Magnetfeld, entsteht Spannung.

Aus Bewegung wird elektrische Energie

Generatoren erzeugen mit Hilfe der Induktion aus mechanischer Bewegung elektrische Energie. In allen Bereichen, in denen aus mechanischer Bewegung elektrische Energie gewonnen wird, geschieht das auf diese Weise: bei der Wasserkraft, der Windenergie, der Lichtmaschine im Auto, dem Dynamo am Fahrrad und bei Notstromaggregaten mit Dieselantrieb. Selbst in konventionellen Kohle- und Gaskraftwerken – also den Wärme- bzw. Dampfkraftwerken – kommen Generatoren zum Einsatz, denn die Energie des Dampfes wird zunächst in mechanische Energie umgesetzt.
 
Das Wort Induktion stammt vom lateinischen „inducere“ = „einführen“. Das Grundprinzip der Induktion ist, dass in einem Leiter eine Spannung induziert wird, wenn man ihn in einem Magnetfeld bewegt. Dies ist der Schlüssel zur Gewinnung elektrischer Energie aus Bewegungsenergie.

Versuchsaufbau: Ein Alustab wird in einem Magnetfeld bewegt - es entsteht Spannung.

Induktion ist der Schlüssel zur Umwandlung von Bewegung in elektrische Energie. Bewegt man einen Alustab in einem Magnetfeld, wird in dem Stab eine Spannung induziert.

In einem gedanklichen Experiment lässt sich das wie folgt veranschaulichen: Ein Hufeisenmagnet wird vertikal auf den Tisch gestellt. An einer Aluminiumstange wird an den beiden Enden ein Spannungsmesser (Voltmeter) angeschlossen. Bewegt man nun die Aluminiumstange horizontal innerhalb des Hufeneisenmagnets, so schlägt das Voltmeter aus. In der Aluminiumstange entsteht eine elektrische Spannung.

Der Drehstromgenerator

Der Generator erzeugt aus der Rotation elektrische Energie. Das dazu erforderliche Magnetfeld wird wiederum aus elektrischem Strom gewonnen. weiter

 

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