Elektrizitätslehre

Elektromagnetische Induktion, Generator, Transformator

Aufgabe 5

1. Wozu benötigt man einen Wechselstromgenerator?

2. Bezeichne die Teile in der gegebenen schematischen Darstellung eines Wechselstromgenerators!

    

3. Erläutere die Wirkungsweise des Wechselstromgenerators!

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Lösung Aufgabe 5

1. Ein Wechselstromgenerator wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um. Er erzeugt einen Wechselstrom. Der Generator kann auf zwei verschiedenen Prinzipien beruhen. So kann man eine Spule im Magnetfeld rotieren lassen, um eine Wechselspannung zu induzieren, oder man kann die Spule fest und den Magneten rotieren lassen.Meist wird die zweite Möglichkeit in Form einer Innenpolmaschine (siehe Abbildung in der Aufgabe) genutzt.

2. 1 ... Stator (feststehende Spulen)
   2 ... Rotor (bewegliche Spule)
   3 ... Schleifringe (zur Stromzuführung zum Rotor)

3. Der Rotorspule wird über die Schleifringe Gleichstrom zugeführt, damit wird der Rotor zum Elektromagneten mit einem Nord- und einem Südpol. Er verändert durch die Drehbewegung ständig seine Lage zum Stator, somit umfassen die Statorspulen auch ständig ein anderes Magnetfeld. Es wird eine Spannung in den Statorspulen induziert. Ein Wechselstrom kommt zustande, weil die Rotorspule wegen ihrer Drehbewegung einmal den Nordpol oben und bei einer Drehung um 180° den Nordpol unten hat. Dann wird eine Spannung in entgegengesetzter Richtung induziert. Diese Drehbewegung wiederholt sich ständig.