Warum muss man besonders kräftig drehen , wenn man einen Generator antreiben will der mit einem dicken kupferdraht kurzgeschlossen ist ?

nun... was passiert denn, wenn Spulen - wie in diesem Fall - von einem sehr hohen Strom durchflossen werden (der ohmsch praktisch nur durch den Innenwiderstand des Spulendrahtes und induktiv durch die Anzahl der Windungen und die Frequenz begrenzt ist...)?

Will man erst einmal über die im Generatorinneren ablaufenden Wirkungen hinwegsehen, kann man den Generator zuerst als geschlossenes System betrachten, an dessen äußeren Grenzen der Energieerhaltungssatz gilt.

Sind die elektrischen Anschlüsse offen, dann wird zwar eine Spannung induziert, es fließt aber kein Strom. Spannung (U = x V) mal Strom (I = 0 A) ergibt eine abgegebene elektrische Leistung von 0 W. In diesem Fall darf der Generator nicht mit einem Drehmoment weiter angetrieben werden (mechanische Leistung ist Drehmoment mal Drehzahl), sonst würde man ihn in der Drehzahl beschleunigen und beim Erreichen einer Überdrehzahlgrenze zerstören. In Kraftwerken ist das tatsächlich ein Problem beim Lastabwurf, wenn sich das Kraftwerk aufgrund verschiedener Ursachen vom Netz trennt und keine Energie ans Netz abgeben kann. Hier muß der Antrieb abgeschaltet werden, z.B. die Dampfzufuhr in die Turbine so schnell als möglich geschlossen werden.

Sind die elektrischen Anschlüsse kurzgeschlossen, dann wird der Strom in erster Näherung nur noch durch den Widerstand der Generatorwicklung "begrenzt". Die generierte Spannung bricht zwar zusammen, deren Wert aber so groß ist (größer Null), den Kurzschlußstrom gegen den elektrischen Widerstand der Generatorwicklung anzutreiben. Diese elektrische Leistung: Ohmscher Widerstand des Kurzschlußkreises mal Kurzschlußstrom zum Quadrat wird in Wärme umgewandelt. Und da wird es ziemlich schnell ziemlich Heiß! Diese Energie muß aber irgendwoher kommen - nämlich als Drehmoment zum Antrieb des Generators. Eine technische Anwendung ist z.B. die Wirbelstrombremse.

Ein Motor ist ja gleichzeitig auch ein Generator. Und je höher der Strom ist, desto höher ist die Induktion und desto schwerer geht er zu drehen. Wenn du ihn kurzschließt fließt der maximale Strom und es entsteht die maximale Gegeninduktion. Und du weißt ja was passiert, wenn man zwei starke Magneten mit dem gleichen Pol versucht aneinander zu drücken. Genau diesen Widerstand hast du dann im Motor.

Kleiner Widerstand, starker Strom, hohe Leistung.

Aufgrund der elektromagnetischen Induktion. ^^