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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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 Brillant Verfasst am: 24. Jul 2016 01:25 Titel: Generator |
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Wenn ich in einer Spule einen Magneten bewege, wann genau wird eine Spannung erzeugt? Bei Geschwindigkeitsänderung des Magneten? Bei gleichbleibender Geschwindigkeit?
Wenn ich nun die Spule zu einem kreisförmigen Ring schließe und innerhalb dieses Rings einen Magneten mit konstanter Geschwindigkeit kreisen lasse, erzeugt das eine konstante Spannung? |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 24. Jul 2016 09:11 Titel: |
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Moin!
Wenn eine Leiterschleife / Spule von einem vektoriellen Magnetfeld  durchsetzt wird, so kann man das durch den magnetischen Fluß ausdrücken. Dieses  ist umso größer, je stärker das Feld, je größer die Fläche  der Schleife und je mehr "senkrecht" das Feld zur Fläche steht (was mit dem Kosinus des Winkel zwischen beiden Vektoren zu tun hat). Hinzu kommen vielleicht noch Wicklungen und anderer Schnickschnack.
Eine Spannung im Draht wird erregt, wenn sich das mit der Zeit ändert (das beliebte "warum" lasse ich offen), was verschiedene Ursachen haben kann: Das Magnetfeld wird stärker / schwächer, die Fläche wir größer / kleiner, die Schleife bewegt sich als ganzes gegenüber dem Feld oder (ganz interessant!) die Orientierung der Fläche zum Feld ändert sich. Der Verlauf der Spannung U(t) hängt also von der zeitlichen Änderung  ab... Womit wir beim Generator wären.
Das beispielsweise | Zitat: | | Wenn ich nun die Spule zu einem kreisförmigen Ring schließe und innerhalb dieses Rings einen Magneten mit konstanter Geschwindigkeit kreisen lasse, erzeugt das eine konstante Spannung? |
sieht nach einer Wechselspannung aus.
Einen schönen Sonntag! 
Zuletzt bearbeitet von franz am 24. Jul 2016 11:04, insgesamt einmal bearbeitet |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 24. Jul 2016 11:01 Titel: |
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| franz hat Folgendes geschrieben: | | Eine Spannung im Draht wird dann erregt, wenn sich das ? mit der Zeit ändert |
Es "wandert" innerhalb der Spule. Die Drähte werden vom bewegten Magnetfeld geschnitten. Irgendwie denke ich da an einen aufgewickelten Linearmotor. Lässt sich so ein Motor auch als Lineargenerator betreiben? Ja doch ...
| wikipedia hat Folgendes geschrieben: | | Ein Lineargenerator ist ein Generator, der eine geradlinige, nicht an einer Drehachse anfallende Bewegungsenergie in elektrische Energie umwandelt. Ein solcher elektrischer Generator wird beispielsweise im Transrapid zur Stromversorgung des Fahrzeugs eingesetzt. |
| franz hat Folgendes geschrieben: | | Sieht nach einer Wechselspannung aus. |
Woher sollte denn die Richtungs-Umkehr kommen, wenn ich den Magneten innrerhalb der Ringspule in einer Richtung bewege? Meinst du, weil die Magnetlinien am Nordpol den Draht in Richtung a durchströmen, am Südpol in Richtung b?
Das wäre dann der Fall, wenn der Nordpol voraus läuft. Man könnte den Magneten aber auch um 90° drehen. Mir fehlt das Feeling, was genau die Magnetlinien im Draht "anrichten".
Nehmen wir mal an, ich treibe den kreisenden Magneten mit eingeblasener Luft oder Wasser an, um einen Generator zu bekommen. Ist dieses Prinzip schon bekannt?
Zuletzt bearbeitet von Brillant am 24. Jul 2016 11:14, insgesamt einmal bearbeitet |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 24. Jul 2016 11:10 Titel: |
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Grüß Gott, Brillant!
| Zitat: | | Woher sollte denn die Richtungs-Umkehr kommen, wenn ich den Magneten innrerhalb der Ringspule in einer Richtung bewege? |
Dazu müßte ich mir die Sache genauer ansehen (Stichwort Kosinus mit wechselndem Vorzeichen) - wozu ich im Moment, Entschuldigung, keine Lust habe: Das Mittagessen kocht sich nicht alleine. mfG
Außerdem droht Ungemach bei "Komplettlösungen". |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 24. Jul 2016 11:29 Titel: |
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| franz hat Folgendes geschrieben: | | Außerdem droht Ungemach bei "Komplettlösungen". :) |
Uups, so weit bin ich noch lange nicht. Es ist ja nur ein Gedankenmodell und ich möchte Grundlagen verstehen.
Nehmen wir eine etwas andere Konstruktion: In einem Ring kann sich ein Magnet frei bewegen. Der Ring kann per Kurbel um seine Achse gedreht werden, der Magnet ist bestrebt, per Schwerkraft unten zu bleiben und bewegt sich damit relativ zum Ring.
Jetzt umwickle ich den Ring mit Kupferdraht und schließe daran einen Verbraucher an, der sich mitdreht, um erstmal die Stromabführung per Schleifer zu sparen.. Z.B. eine Leuchtdiode. Oder besser zwei, parallel geschaltet und entgegengesetzt gepolt. Da könnte man Wechselstrom von Gleichstrom unterscheiden.
Unter welchen Bedingungen leuchtet die? Ich frage noch gar nicht nach der Stärke von Spannung und Strom. |
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Felsentreu
Anmeldungsdatum: 20.06.2016
Beiträge: 14
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| Felsentreu Verfasst am: 24. Jul 2016 11:58 Titel: |
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Hi,
zu dem ersten Generator, eine zu einem Ring gebogene Zylinderspule, der erzeugt einen Spannungsimpuls, wenn der Magnet ein Ende der Spule verlässt und in das andere Ende eintaucht. Solange der Magnet komplett eingetaucht ist, gibt es keine Induktionsspanung.
Dein Zweiter ist wohl dasselbe Prinzip.
Grüße |
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Felsentreu
Anmeldungsdatum: 20.06.2016
Beiträge: 14
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| Felsentreu Verfasst am: 24. Jul 2016 12:09 Titel: |
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Hi,
ne sorry, Müll geschrieben.
Wenn der Ring so zusammengeführt wird, dass der Anstand zwischen Ende und Anfang der Spule gleich dem Abstand der einzelnen Windungen ist, entsteht auch kein Impuls.
Mahlzeit |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 24. Jul 2016 12:11 Titel: |
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| Felsentreu hat Folgendes geschrieben: | | Solange der Magnet komplett eingetaucht ist, gibt es keine Induktionsspanung. |
Ist das deine Meinung oder ein physikalisches Gesetz?
Dann müsste auch umgekehrt ein in der Spule liegender Magnet durch Einschalten des Stroms nicht bewegt werden? |
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Felsentreu
Anmeldungsdatum: 20.06.2016
Beiträge: 14
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| Felsentreu Verfasst am: 24. Jul 2016 13:48 Titel: |
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Hi,
betrachte zwei benachbarte Windungen. Der Südpol des Magneten bewegt sich aus einer Windung heraus und erzeugt in dieser eine positive Induktionsspannung. Er bewegt sich in die Nächste hinein und erzeugt eine negative Induktionsspannung. Da beide Windungen in Reihe sind, heben sich die Spannungen auf.
Grüße |
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