Frage von leoquestiongoon, 36

Elektrischer Generator Energieerhaltungssatz?

In einem Generator, in dem sich eine Leiterschleife durch ein Magnetfeld dreht, wird eine Spannung in der Leiterschleife induziert. Jetzt meine Frage: Einmal die Leiterschleife angestupst und sie dreht sich weiter um ihre eigene Achse. Aber wenn dann eine Spannung induziert wird und ein Strom, muss diese Bewegung, wenn nicht weiter angetrieben, ja irgendwie verlangsamt werden. Die Frage ist nur wie??? Weil das Magnetfeld, das der Induktionsstrom erzeugt, liegt das vielleicht da dran. Aber wenn ich mir das so überlege, dass durch die Wechselwirkung dieses Magnetfeldes mit dem des statischen Magneten wieder eine Kraft auf die Leiterschleife wird, das kann nicht sein oder???

Denn man könnte ja auch einmal die Leiterschleife in ihrer Drehung anstupsen, sie würde sich aufgrund der Trägheit im Kreis immer weiter um ihre eigene Achse drehen und unbegrenzt Spannung liefern.

Antwort
von Machtnix53, 29

Solange an die Schleife nichts angeschlossen ist, wird zwar Spannung erzeugt, aber es fließt kein Strom und die Leistung ist Null.

Wenn nun aber ein Verbraucher drangehängt wird und  Strom fließt, wird durch den Strom ein Gegenmagnetfeld aufgebaut, das die Bewegung abbremst. Man kann einen Generator auch als Bremse verwenden, indem man ihn kurzschließt.

Antwort
von syncopcgda, 36

Das wäre dann das berühmte Perpetuum Mobile, das trotz enormer Denkarbeit von Generationen von "Erfindern" einfach nicht funktionieren will. Nichts dreht sich ohne äußere Energiezufuhr von selbst.

Antwort
von deruser1973, 33

nein,  das tut sie nicht,  denn irgendwo muss sie ja befestigt sein...  und der Luftwiderstand bremst auch...  wenn du dein Experiment allerdings unbelastet im Weltall starten würdest,  dann könnte sich das Ding ewig drehen -  wohlgemerkt ohne Last,  denn dann entstehen Wirbelströme,  die die Drehung bremsen... 

Antwort
von lks72, 25

Es gibt mehrere Begründungen dafür, dass bei einem fließenden Strom die Leiterschleife gebremst wird. Wenn du ein Totschlagargument haben willst, dann google nach Lenzscher Regel.

Mit der Lorentzkraft kann man es auch begründen. Beim Bewegen mit der Geschwindigkeit v wirkt auf den Ladungsträger q die Lorentzkraft

FL = q * (v X B), wobei X das Kreuzprodukt ist. nun bewegen sich die Ladungsträger (q) in die Richtung von FL. Damit wirken auf diese aber nochmal die Lorentzkraft mit

FL2 = (q * FL/q X B) X B = q * (v X B) X B

Und mit der rechten Dreifingerregel (doppelt angewandt) siehst du sehr schnell, dass die Richtung von FL2 genau der Richtung von v entgegengesetzt ist, die Leiterschleife wird gebremst.

Antwort
von weckmannu, 14

Bei jedem Generator wird nicht mehr elektrische Energie erzeugt, als durch den mechanischen Antrieb hinein gesteckt wurde. D.h. die durch Induktion erzeugte Leistung wirkt als bremsendes Drehmoment zurück auf die Wicklungen.

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