Ein Generator besteht aus den gleichen Bauteilen
wie ein Elektromotor.
Jedoch benötigt der Generator keine Stromquelle.
Er wandelt mechanische in elektrische Energie um.
Wir benötigen folglich eine Kurbel, um den Generator anzutreiben und
eine kleine Lampe zur Anzeige der elektrischen Energie.
Der Stromkreis wird geschlossen. Um das Prinzip eines Generators besser verstehen zu können, werden wir die Spule mit einer einzigen Leiterschleife ersetzen.
Jetzt wird an der Kurbel gedreht.
Auf die auf die Elektronen der Leiterschleife wirkt die Lorentzkraft.
Um die Stärke der Lorentzkraft zu bestimmen, benötigen wir:
1. die Richtung des Magnetfeldes
2. die Bewegungsrichtung der Elektronen im Draht.
Stehen Magnetfeldlinien und die Elektronenbewegung zueinander parallel,
gibt es keine Lorentzkraft und folglich keinen Induktionsstrom.
Stehen Magnetfeldlinien und die Elektronenbewegung senkrecht aufeinander, sind Lorentzkraft und Induktionsstrom maximal.
Folglich ist der Induktionsstrom nicht konstant, es ergibt sich ein
Wechselstrom.
Erklärvideo
Realexperiment
Magnetfeld eines Drahts
Fließt durch einen elektrischen Leiter
Strom, so kann man folgendes
beobachten:
Magnetische Nadeln werden
abgelenkt.
Folgt man dem Nordpol der Kompassnadeln, so kann man den Verlauf der
Magnetfeldlinien erkennen.
Die Magnetfeldlinien zeigen an,
wie die magnetische Kraft wirkt.
Die Linien sind kreisförmig und
umgeben den gesamten Draht.
Fließt der Strom in die andere
Richtung, so ist auch das Magnetfeld anders herum gerichtet.
Senkrecht zum Leiter ist das
Magnetfeld überall gleich.
Bewegt man den Leiter, so bewegt sich das Magnetfeld mit.
