Elektrische Maschine als Generator

In dem Videos dieses Artikels geht es um eine erste Einführung ist das Thema elektrische Maschinen als Generator.

Während zu den Anfangszeiten elektrische Energie nur mit Hilfe von galvanischen Zellen erzeugt werden konnte – galvanische Zellen kenn man heute noch als Betterien – begann man Mitte des 19. Jahrhunderts mit der Nutzung der magnetischen Induktion zur Erzeugung elektrischer Energie.

1866 entdeckte Werner von Siemens das dynamo-elektrische Prinzip und damit die Möglichkeit elektrische Energie in vielen unterschiedlichen Maßstäben zu erzeugen.

Generatoren, die auf diesem Prinzip basieren, findet man heute in vielen Anwendungen, wie z.B.

  • Fahraddynamo
  • Lichtmaschine eines Autos
  • Kernkraftwerke
  • Kohle-Kraftwerke
  • Wasser-Kraftwerke
  • Windkraftanalagen

Generatoren und Motoren gehören neben den Transformatoren zu den elektrischen Maschinen.

Während Motoren elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln, verläuft die Energieumwandlung bei Generatoren in die entgegengesetzte Richtung.

Generatoren wandeln mechanische Energie in elektrische Energie um.

Im Prinzip kann fast jeder Elektromotor auch als Generator betrieben werden.

Induktion der Bewegung – das Generatorprinzip

Wird ein leitendes Material durch ein Magnetfeld bewegt, dann wirkt auf die Elektronen in diesem Leiter eine Kraft. Die beweglichen Elektronen werden also in eine Richtung getrieben.

Es kommt zu einem Elektronenüberschuss und einem Elektronenmangel. Und so zu einer elektrischen Spannung. Der Vorgang wird Induktion genannt, die Spannung Induktionsspannung.

Dieser Vorgang der Induktion wird beim Betrieb von Generatoren genutzt um elektrische Spannung und damit elektrische Energie zu erzeugen.

Mit Hilfe der Lenzschen Regel kann die Richtung der elektrischen Spannung bestimmt
werden.

Im Video werden zunächst diese physikalischen Phänomene erläutert und anschließend der Aufbau eines Generators gezeigt.
Das folgende Video von Herrn Wegener von mg-spots ist eine Einführung in das Thema Elektrodynamische Generatoren.

Viel Spaß mit dem Video.

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