• Induktion
  • medienrocker
  • 30.06.2020
  • 2. Ausbildungsjahr
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Span­nungs­er­zeu­gung durch In­duk­ti­on

Auf­ga­ben des Ge­ne­ra­tors

Me­cha­ni­sche in elek­tri­sche En­er­gie um­wan­deln.Strom­ver­sor­gung wäh­rend der Fahrt. La­dungs­er­hal­tung der Bat­te­rie

Der Ge­ne­ra­tor hat im Kraft­fahr­zeug die Auf­ga­be das Bord­netz mit Span­nung zu ver­sor­gen. Diese Span­nung wird durch In­duk­ti­on er­zeugt.



Schau­en Sie sich das Prin­zip der Span­nungs­in­duk­ti­on in dem Film Die Maus er­klärt den Strom an (bis Mi­nu­te 07:20).

Nut­zen Sie den QR-​Code oder fol­gen­den Link: https://youtu.be/Je22SgH8TCk

Wel­che Bau­tei­le wer­den laut Film für eine Span­nungs­in­duk­ti­on be­nö­tigt?

Zur Span­nungs­er­zeu­gung brau­chen Sie zu­sätz­lich noch Be­we­gung bzw. ein sich än­dern­des Ma­gnet­feld, damit in der Spule eine Span­nung in­du­ziert wer­den kann.

Um die In­duk­ti­on von Span­nung in einer Spule zu ver­ste­hen füh­ren Sie die fol­gen­de Ver­suchs­rei­he durch oder schau­en sich das Video zur In­duk­ti­on an.

Nut­zen Sie den QR-​Code oder fol­gen­den Link: https://youtu.be/jj4BV8zJgLo

1
Der Ma­gnet wird ein­mal in die Spule hin­ein­ge­scho­ben. Was zeigt der Span­nungs­mes­ser an?
2
Der Ma­gnet wird ein­mal aus der Spule her­aus­ge­zo­gen. Was zeigt der Span­nungs­mes­ser an?
3
Ein Ma­gnet wird kon­ti­nu­ier­lich in die Spule rein und raus be­wegt.
4
Ein stär­ke­rer Ma­gnet wird kon­ti­nu­ier­lich in die Spule rein und raus be­wegt.
5
Ein Ma­gnet wird kon­ti­nu­ier­lich in eine Spule mit mehr Win­dun­gen als bei 3. rein und raus be­wegt.
6
Ein Ma­gnet wird kon­ti­nu­ier­lich mit einer hö­he­ren Ge­schwin­dig­keit in die Spule rein und raus be­wegt.
Er­kennt­nis

Die Höhe der In­duk­ti­ons­span­nung hängt also von drei Grö­ßen ab:

  1. Von der Stär­ke des Ma­gnet­fel­des
  2. Von der Än­de­rungs­ge­schwin­dig­keit des Ma­gnet­fel­des
  3. Von der An­zahl der Wick­lun­gen der Spule (in der die Span­nung er­zeugt wird)
7
Ein Ma­gnet wird nun so ge­la­gert, dass er sich um sei­nen Mit­tel­punkt dre­hen kann. Wäh­rend der Dreh­be­we­gung kommt der Ma­gnet an einer Spule vor­bei. Was für eine Span­nungs­art ent­steht in der Spule?
8
Der Ma­gnet kommt wäh­rend sei­ner Dreh­be­we­gung an drei glei­chen Spu­len vor­bei. Was pas­siert in die­sen drei Spu­len?

Aus dem Auf­bau des Ge­ne­ra­tor­skonn­ten Sie ent­neh­men, dass dort KEIN Dau­er­ma­gnet ver­baut ist. Viel­mehr wird hier ein so­ge­nann­ter Elek­tro­ma­gnet ver­wen­det.



Fließt ein Strom durch ei­nen­Lei­ter, so ent­steht um die­sen Lei­ter ein Ma­gnet­feld. Mit Hilfe der„rechten-​Hand-Regel“ lässt sich die Rich­tung des Ma­gnet­fel­des be­stim­men.

Die rech­te Hand um­fasst den­Lei­ter. Der Dau­men zeigt in die Rich­tung der TECH­NI­SCHEN STROM­RICH­TUNG. Die Finger-​spitzen zei­gen nun die Rich­tung der Ma­gnet­feld­li­ni­en an.



Ein Ma­gnet be­steht immer aus einem Nord- und einem Süd­pol. Die Ma­gnet­feld­li­ni­en sind immer ge­schlos­sen. Sie tre­ten aus dem Nord­pol aus und in den Süd­pol ein. Auch bei einer strom­durch­flos­se­nen Spule ent­ste­hen Nord- und Süd­pol und somit ein ELEK­TRO­MA­GNET.





Er­kennt­nis

Der Vor­teil eines Elek­tro­ma­gne­ten be­steht darin, dass sich die Stär­ke des Ma­gnet­fel­des ein­stel­len lässt. Je grö­ßer der Strom, desto stär­ker das Ma­gnet­feld

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