Dreifingerregel und Wechselstromgenerator

Gast

Wie funktioniert ein Wechselstromgenerator unter der Betrachtung der Dreifingerregel?

Bitte antworten!!!!!! grübelnd

hummma · Anmeldungsdatum: 06.07.2004 Beiträge: 205

Sowas findet man wirklich leicht im i- net

Rike · Anmeldungsdatum: 22.02.2005 Beiträge: 269 Wohnort: Berlin

Wechselstromgenerator:

Ein Wechselstromgenerator ist eine besondere Ausführungsform eines Generators. Hierbei wird das erregende Magnetfeld entweder durch Permanentmagnete oder durch Stromfluss durch eine Erregerspule erzeugt. Im Unterschied zum Gleichstromgenerator rotiert hier aber das erregende Feld und induziert somit einen Strom in der um das rotierende Feld angeordneten stehenden Ständerwicklung (Stator). Da hierbei nicht wie beim Gleichstromgenerator eine Kommutierung stattfindet, wird ein Wechselstrom erzeugt, dessen Frequenz proportional zur Rotordrehzahl ist. Um diesen Wechselstrom z.B. im Fahrzeug nutzen zu können, ist es notwendig ihn mittels Gleichrichter gleichzurichten.

Das Prinzip eines Wechselstromgenerators ist äußerst einfach. Durch die Drehung einer Leiterschleife in einem Magnetfeld ändert sich der magnetische Fluss durch die Schleife ständig. Dadurch wird ihr Spannung induziert. Beschreiben wir die Stellung der Schleife durch den Winkel γ, so beträgt der hindurchtretende magnetische Fluss:

Rotiert die Schleife mit der Winkelgeschwindigkeit ω, so ist

und die induzierte Spannung

Die durch die Rotation dem Leiter induzierte Spannung kann durch Bürsten an den Schleifringen abgegriffen werden. Steht der Leiter parallel zum Magnetfeld, wirkt auf ihn die Lorentzkraft. Diese hemmt die Bewegung der Schleife und so ist zur Bewegung der Schleife mechanische Arbeit notwendig. Bei dieser Induktionswirkung ist wichtig sich vor Augen zu halten, dass es nur auf die Relativbewegung zwischen Feld und Leiter ankommt. Folglich ist egal, ob der Leiter im Feld oder das Feld um den Leiter rotiert.

Hier haste auch noch n schönes animiertes Modell zum Prinzip des Generators Thumbs up!

Rechte-Hand-Regel:

Die Rechte-Hand-Regel oder auch UVW-Regel ist eine anschauliche Merkhilfe für Rechtssysteme in der Physik. Dabei werden gerichtete Größen (Vektoren) betrachtet.

So wird diese Regel häufig gebraucht, um das Kreuzprodukt im dreidimensionalen Raum zu veranschaulichen. Gilt:

so lassen sich die Richtungen von

in dieser Reihenfolge als die Zeigerichtungen von an der rechten Hand abgespreizten Daumen, Zeigefinger und Mittelfinger ansehen. Dabei muss der Mittelfinger senkrecht zu Daumen und Zeigefinger stehen.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/79/Rechte-hand-regel.jpg

Beispiel an der Lorentzkraft:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/d/d2/Lorentzkraft.PNG

Für die Lorentzkraft gilt:

(q: Ladungsträger, auf den die Kraft wirkt) bzw.

(l: stromdurchflossenes Leiterstück)

Der Daumen zeigt in Richtung der Ursache. (technische Stromrichtung I bzw. Bewegungsrichtung der Ladung q)

Der Zeigefinger zeigt in Richtung der magnetischen Feldlinien, also der Vermittlung (oder: Feld) (B-Feld

)

Der Mittelfinger entspricht der Wirkung. (Kraft

)

Deshalb auch UVW-Regel genannt.

Beispiel der elektromagnetischen Induktion:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/a/a6/InduktionderBewegung.jpg

Die Ursache U (Daumen) ist hier die Bewegung.

Das Feld (oder die Vermittlung) V (Zeigfinger) ist das magnetische Feld mit Ausrichtung nach unten.

Das heisst die Wirkung W (Mittelfinger) also hier (beim mittleren Schema) der Stromfluss, ist zum Betrachter hin.

So, hoffe des reicht dazu. Rock

Ansonsten kannste zur Lorentzkraft auch hier mal nachgucken.

Gruß
Rike Big Laugh