Funktionsmodell eines Wechselstromgenerators



Das Funktionsmodell besteht aus einer drehbar gelagerten Leiterschleife, die in einem ruhenden, homogenen Magnetfeld bewegt werden kann.

Leiterspule  Der eine Kontakt der Leiterschleife ist mit dem roten Abnehmer verbunden, die andere mit dem blauen.
Leiterscheife Aufgrund der Lorentz-Kraft erkennt man, daß der Leiterkontakt am nördlichen Pol immer negativ gepolt ist, der Kontakt am südlichen Pol immer positiv.
Beim Drehen der Leiterschleife ist somit der rote Kontakt abwechselnd negativ und positiv, der blaue Kontakt abwechselnd positiv und negativ.
Feldlinien  Um sich eine Vorstellung vom Magnetfeld zu machen, verwendet man Feldlinien. Die Anzahl der Feldlinien entspricht der Stärke des Magnetfeldes. In der Animation erkennt man, daß sich die Anzahl der gezeichneten Feldlinien, die durch die Leiterschleife hindurch gehen, ständig ändert. Eine Induktionsspannung entsteht also, wenn sich die Anzahl der gezeichneten Feldlinien ändert, die eine Leiterschleife durchsetzen. Da die Feldlinien an Strömungslinien in Flüssigkeiten erinnern, verwendet man den Begriff des "magnetischen Fluß".


Wenn man die Leiterschleife nun mit konstanter Winkelgeschwindigkeit dreht und in konstanten Abständen die Spannung mißt, erhält man folgenden Spannungsverlauf:

Spannungsverlauf

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© July 1999 by Jürgen Mark