Frage bzgl: Physik > Induktion > Generator?
Hallo zusammen,
vielen Dank im Voraus fürs Beantworten meiner Frage. Schreib morgen Schulaufgabe (10.Kl. Physik Gymn)
In unserem Heft steht: "Ändert sich die Anzahl der Magnetfeldlinien in den Spulen, so misst man zwischen ihren Anschlüssen eine Induktionsspannung. Die Induktionsspannung ist nicht konstant. Die Polung hängt davon ab, ob die Anzahl der Feldlinien, die den Spulenquerschnitt durchdringen, zu-oder abnimmt.
Wenn die Anzahl der die Spule durchdringenden Magnetfeldlinien im nächsten Moment abnimmt, dann ist die Polung der Induktionsspannung negativ, wenn sie zunimmt, dann positiv. Wenn sie Gleich bleibt, wird keine Spannung induziert.
Wie hier dargestellt:
Das ist die Aufgabe im Buch:
Ein Generator läuft und es sind vier Situationen A, B, C und D abgebildet, in denen sich der Rotor im Magnetfeld dreht. Man soll die Situationen den Stellen im Diagramm unterhalb zuordnen.
Was hat es mit den roten und blauen Magnetfeldlinien auf sich? Komm grad einfach nicht weiter.
Vielen Dank für Eure Hilfe !!!
1 Antwort
Die Spannung hat den Schnittpunkt dann bei 0 V, wenn der rotierende Magnet parallel zu den äußeren Magnetpolen steht (waagerechter Zustand).
Die blauen Feldlinien sollen dabei veranschaulichen, dass diese in "Ruhe gelassen" werden bzw. in dem Moment nicht von einer Änderung betroffen sind. Der Fluss ist zwar am höchsten (Anzahl der blauen Linien), doch die Änderung des Flusses ist dann am geringsten bzw. bei Null (Anzahl der roten Linien). Die Farbe ist etwas ungünstig gewählt oder soll bewusst zum Nachdenken anregen (aka verwirren).
Den Höchstwert erreicht die Spannung also dann, wenn die Änderung des Flusses auch am größten ist, d.h. wenn die Pole des rotierenden Magneten senkrecht zu den äußeren Magnet(platten) stehen.
Wie du siehst, gibt es in diesen Zuständen oder in der Nähe dieser Zustände mehr rote Linien als blaue. :)
Die Nullpunkte im Diagramm sind für die Zustände, wenn der Rotor stillstehen würde. Das Diagramm zeigt ja einen zeitlichen Verlauf. Die Drehung des Rotormagneten musst du dir jetzt zeitlich selbst vorstellen. In dem Augenblick, wo der Rotor horizontal stillsteht, hast du 0 V.
Die Darstellung über dem Diagramm zeigt dir ja nie richtig die Stillstandsmomente, sondern immer die Momente nach einer leichten Drehung. Damit wird dargestellt, welche Feldlinien bei der Bewegung von einer Änderung betroffen waren.
C zeigt dir beispielsweise, wie der Rotor von schräg nach vollständig vertikal dreht und welche Feldlinien dabei angeregt werden. Wie du siehst, sind die roten Linien dort am häufigsten.
Den Rotor darfst du dir bei dem ganzen Gedankenspiel niemals in Ruhelage vorstellen. Denn in der Ruhelage, egal in welcher Position er sich befindet, wäre die Spannung immer 0. Was du unten im Diagramm siehst, ist der zeitliche Verlauf der Spannung, wenn man den Rotor um 360° drehen (dann nochmal um 90°) drehen würde.
Alles klar. Also in keinem von den Bildern ist die induzierte Spannung null. Verstehe ich. Vielen Dank und einen schönen Abend
Danke für deine Antwort. Aber das verstehe ich nicht ganz:
Bei B) und D) (waagrechter Zustand) steigt doch die Anzahl an Magnetfeldlinien, die den Rotor durchkreuzen, nochmal um jeweils 2 Stück (an den beiden Enden jeweils 1) an, und ist daher maximal. Ich hätte B) und D) also im unteren Diagramm den Momenten zugeordnet, wenn die Spannung gerade positiv ist (3 und 11). Ich verstehe nicht, warum du sagst, dann wäre die Spannung gerade 0.
Bei A) und C) nimmt die Anzahl wieder ab und das hätte ich dem negativen Bereich zugeordnet.
Spannung 0V induziert hätte ich folglich nirgendwo zugeordnet. Wo liegt mein Fehler?
Ergänzung: Hab mir deins nochmal durchgelesen, ok, es geht also darum wann die ÄNDERUNG am größten ist, verstehe.
Aber was ich nicht verstehe ist, warum du sagst, bei B) und D) wäre die Spannung 0V. Es erfolgt doch eine Änderung (Wenn auch nur 2 rote Linien) und damit wird zumindest ein wenig Spannung induziert.