Generator und Wechselstrom
Klasse 9 · Physik · 2:42 Min.
Das Wichtigste
- Ändert sich das Magnetfeld in einer Spule, wird eine Spannung induziert.
- Schnellere Bewegung, mehr Windungen und ein stärkerer Magnet ergeben mehr Spannung.
- Im Generator dreht sich eine Spule in einem Magnetfeld.
- Dabei entsteht Wechselspannung: Die Polung wechselt ständig.
- Im Stromnetz sind es zweihundertdreißig Volt bei fünfzig Hertz.
Alles zum Nachlesen
Wie entsteht eigentlich der Strom, der aus der Steckdose kommt?
In diesem Video lernst du, was Induktion ist, wie ein Generator funktioniert und was Wechselspannung bedeutet.
Wir schließen eine Spule an ein Spannungsmessgerät an und nehmen einen Stabmagneten.
Schiebst du den Magneten in die Spule, schlägt die Nadel aus. Es entsteht eine Spannung.
Bleibt der Magnet ruhig liegen, zeigt das Gerät null.
Ziehst du ihn wieder heraus, schlägt die Nadel zur anderen Seite aus. Die Spannung ist umgepolt.
Das ist Induktion: Ändert sich das Magnetfeld in einer Spule, wird eine Spannung induziert.
Die Spannung wird größer, wenn du den Magneten schneller bewegst.
Auch eine Spule mit mehr Windungen liefert mehr Spannung.
Ebenso ein stärkerer Magnet.
Ein Generator ändert das Magnetfeld ständig: Eine Spule dreht sich zwischen den Polen eines Magneten.
Dabei ändert sich dauernd, wie viel Magnetfeld durch die Spule geht. Also wird ständig eine Spannung induziert.
Nach jeder halben Drehung kehrt sich die Richtung um. Die Spannung wird umgepolt.
Über Schleifringe gelangt die Spannung zur Lampe. Sie leuchtet im Takt der Drehung auf.
So entsteht Wechselspannung. Im Kraftwerk treibt eine Turbine den Generator an, am Fahrrad das Rad den Dynamo.
Trägt man die Spannung gegen die Zeit auf, ergibt sich eine Sinuskurve.
Eine ganze Schwingung dauert die Periodendauer T.
Im Stromnetz gibt es fünfzig Schwingungen pro Sekunde. Die Frequenz ist fünfzig Hertz.
Die Netzspannung beträgt zweihundertdreißig Volt.
Wie lange dauert eine Schwingung? Die Periodendauer ist eins durch die Frequenz.
Wir setzen ein: eins durch fünfzig Hertz.
Das sind null Komma null zwei Sekunden, also zwanzig Millisekunden.
In jeder Schwingung wechselt die Polung zweimal. Also wird hundertmal pro Sekunde umgepolt.
Fassen wir zusammen.
Ändert sich das Magnetfeld in einer Spule, wird eine Spannung induziert.
Schnellere Bewegung, mehr Windungen und ein stärkerer Magnet ergeben mehr Spannung.
Im Generator dreht sich eine Spule in einem Magnetfeld.
Dabei entsteht Wechselspannung: Die Polung wechselt ständig.
Im Stromnetz sind es zweihundertdreißig Volt bei fünfzig Hertz.
Super! Jetzt bist du dran.
