Fahrraddynamo Stromfluss?
Hallo,
ich habe jetzt grob verstanden, wie ein Fahrraddynamo funktioniert. Jedoch frage ich mich jetzt, ob auch Strom erzeugt wird. Nach meiner bisherigen Recherche heißt es nämlich immer nur, dass die Wechselspannung die Lampe zum Leuchten bringt. Wird kein Strom erzeugt? Wenn doch, wie wird dieser erzeugt? Also wird der Dynamo dann zum Elektromagneten?
LG Marie
11 Antworten
Wird kein Strom erzeugt? Wenn doch, wie wird dieser erzeugt? Also wird der Dynamo dann zum Elektromagneten?
Naja durch das Prinzip der Elektromagnetischen Induktion wird ja eine Spannung induziert an der ein Verbraucher (die Glühbirne) angeschlossen wird. Da der Verbraucher einen elektrischen Widerstand im Stromkreis darstellt, gilt nun für den fließenden Strom I das ohmsche Gesetz, die die Beziehung zwischen Strom, Spannung und Widerstand beschreibt:
I=U/R
Da also die Spannung nicht 0 ist und der Widerstand keinen unendlich hohen Wert annimmt bedeutet das, dass ein elektrischer Strom I fließen muss. Durch die Spannung die an der Lampe abfällt und der Strom der durch ihn fließt können wir nun berechnen welche Leistung die Lampe umsetzt und damit Energie in Licht und Wärme umgewandelt wird:
nach Maxwell wissen wir, dass ein elektrischer Leiter der eine Änderung des magnetischen Feldes erfährt immer eine Spannung induziert wird, der seiner Ursache entgegen wird. Das Faradaysche Gesetz ist dabei eine Vereinfachung und bekannt als das Induktionsgesetz:
Bei einem Fahrraddynamo findet diese Änderung durch die Drehung des Rotors beim Fahren statt. Da die Winkelgeschwindigkeit direkt abhängig davon ist wie schnell sich das Rad dreht findet die Änderung des Magnetfeldes logischerweise schneller statt je mehr man in die Pedale tritt.
Die elektrische Spannung ist nichts anderes als die gespeicherte Energie pro Ladung. Was automatisch bedeutet, dass je mehr induziert wird auch mehr Energie in die Ladungen gespeichert wird und abgegeben werden kann und die Lampe leuchtet heller wenn man schneller fährt.
Hallo Marie,
Stell dir ein Stűck Draht vor , zb 10 cm lang.
Darin sind Elektronen.
Ein (bewegtes) Magnetfeld drück nun diese Elektronen an eines der Ende des Drahtes.
Es fliest also zuerst ein Strom IM Draht.
Nun sind an einem Ende (A) wenig Elektronen und am anderen Ende (B) viele.
Zwischen A und B ist nun eine Spannung, weil die Elektronen IM Draht von B wieder zurück wollen nach A , woher sie das Magnetfeld weggedrückt hat.
Das können sie aber aber nicht wenn das (bewegte) Magnetfeld noch da ist.
Biegt man nun den Draht zu einem offenen Kreis und nimmt eine Glühbirne zum schließen der Lücke, zwischen A und B, dann nehmen die Elektronen von B den Weg , AUSERHALB des Drahtes , über die Glűhbirne nach A .
Der Stromkreis ist ja durch die Glűhbirne geschlossen.
Das (bewegte) Magnetfeld drückt sie von dort gleich wieder nach B , und sie nehmen sofort wieder den Weg über die Glűhbirne nach A.
Streng physikalisch regt das Magnetfeld also erst einen Stromfluss IM Dynamo aus , dessen Resultat dann eine Spannung an dessen Anschlusspunkten ist.
An den Anschlusspunkten fliest aber erst ein Strom AUSERHALB durch einen Verbraucher wenn der Stromkreis geschlossen ist.
Da im Alltag nur relevant ist was Auserhalb des Generator passiert, sagt man das zSpannung, zb an der Steckdose, da ist und erst dadurch Strom fliesen kann.
Ja , das ist erst mal etwas verwirrenden. Im ersten Lehrjahr hat mein Kopf auch gebraucht.
LG
Hier ein schönes Video dazu
https://m.youtube.com/watch?v=P_uZmbNWwDM&pp=ygUJSW5kdWt0aW9u
Vielleicht verwirren dich die Begriffe.
- Durch die Bewegung des Dauer-Magneten im Dynamo wird im Draht, in der inneren Spule, eine Spannung induziert. "Erzeugt" wird also zuerst nur Spannung. Das ist wieder der Druck in der Wasserleitung; wenn der Hahn verschlossen ist, fliesst auch noch kein (Wasser)Strom.
- Wenn man dann dem Strom einen Pfad öffnet (sprich: einen Stromkreis schliesst oder einen Verbraucher wie die Glühlampe anschliesst), so bewirkt diese Spannung einen Stromfluss.
- Streng genommen bringt nur der Strom (die fliessenden Elektronen) die Lampe zum Leuchten, aber als Antrieb des Stroms braucht es eben zuerst die Spannung.
- Strom wird also nur indirekt "erzeugt", sobald der Dynamo einen geschlossenen Stromkreis "sieht".
- Und nein, der Dynamo wird nicht zum Elektromagneten, weil ja die Spannung (und der Strom) nur erzeugt werden, wenn sich das Ding (der Magnet selber) dreht.
- Aber man könnte an einen stillstehenden Dynamo eine externe Stromversorgung (z.B. eine Batterie) anschliessen. Dann wird die innere Spule zum Elektromagneten. Dabei dreht sich der Kopf des Dynamos einmal in Richtung diese Magneten (z.B. eine Vierteldrehung), bleibt dann aber stehen.
Primär wird eine Spannung erzeugt. Diese liegt an der Lampe an. Folglich fließt auch ein Strom, wegen I=U/R.
Vergleiche den Stromkreis mit einer Wasserleitung.
Da hast du einen bestimmten Wasserdruck in der Leitung. Das ist vergleichbar mit der Spannung in der Stromleitung. Durch den Druck fließt auch eine bestimmte Wassermenge durch die Leitung. Das wäre im Stromkreis der (Elektronen)Strom.
Die Wassermenge kann bei gleichem Wasserdruck unterschiedlich sein. Sie kann z.B. abhängig sein von der Leitungsdicke oder der Öffnung der Wasserleitung (Widerstand). Somit bestimmt auch der Widerstand (z.B. Kabeldurchmesser oder Lampe) bei der gleichen Spannung den Strom oder die Elektronenmenge.
Somit bestimmt die Spannung, wie hell deine Lampe leuchtet und der Widerstand, welcher Strom in der Leitung fließt.
Spannung und Strom zusammen - genauer: Das Produkt U*I - bestimmen ob bzw. wie hell die Lampe leuchtet.