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Wechselstrom

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Stromerzeugung im Schülerversuch - Wechselstromenglisch

 Wechselstrom / AC (alternating current)  Versuchsbeschreibung

 

Dynamomodell

Eine Spule wird zur elektrischen Stromquelle, wenn man sie gegenüber einem Magneten bewegt. Dabei ist es egal, ob sich der magnet oder die Spule bewegt.

Wir befestigen eine bewegliche Spule ( = Rotor) auf einem Hufeisenmagneten ( = Stator) und drehen die Spule mit einer Kurbel. Genau so arbeitet ein Fahraddynamo.

Zwischen den Spulenenden kommt es immer dann zu einer elektrischen Spannung, wenn sich das Magnetfeld in der Spule ändert. Durch das Drehen der Spule mit der Kurbel ändert sich das Magnetfeld. Bei jeder halben Umdrehung des Rotors schlägt das Amperemeter nach links bzw. rechts aus. Es entsteht also Welchselstrom.

 

Induktion (Spule mit Stabmagnet)

Bei diesem Versuch sieht man, wie ein Stabmagnet in eine Spule eingeführt wird. Das nennt man Spannungserzeugung durch Induktion. Durch das Bewegen des Magneten oder der Spule verändert sich das Magnetfeld in der Spule.

Zwischen den Spulenenden kommt es immer dann zu einer elektrischen Spannung, wenn sich das Magnetfeld in der Spule ändert.

Der Zeiger des Voltmeters schlägt nach beiden Seiten aus, wodurch Wechselstrom nachgewiesen werden kann.

 

Induktion (Spule mit Hufeisenmagnet)

Die rote Seite eines Hufeisenmagnet wird in eine Spule, die an einem Amperemeter angeschlossen ist eingeführt. Der Zeiger des Amperemeter schlägt zuerst zur linken Seite aus, beim herausziehen des Magnets, schlägt der Zeiger in die andere Richtung aus.

Jetzt führen wir die grüne seite eines Hufeisenmagnets in die Spule ein. Der Zeiger schlägt zuerst nach rechts aus, beim herausziehen des Magnets nach links.

Ebenso kann man auch die Spule über den Magneten führen.

Der Zeigerausschlag auf dem Amperemeter beweist den Wechselstrom.

 

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Dynamolampe

Die "Kurbellampe" arbeitet wie ein Fahraddynamo. Die Dynamolampe benötigt keine Batterien und ist somit umweltfreundlich. Um Strom für diese Lampe zu bekommen, muss an der Rücksseite der Lampe eine Kurbel gedreht werden.

Um mit dieser Lampe Licht zu erzeugen, muss man eine Minute lang an der Kurbel drehen. Dadurch wird der Akku aufgeladen, der sich in der Taschenlampe befindet. Wenn man die Lampe nun einschaltet, hat man für ca. 30 Minuten Licht.

  

Schüttellampe

Für diese Taschenlampe werden keine Batterien benötigt, wodurch Energie eingespart werden kann. Der Strom wird durch Hin- und Herschütteln der Lampe erzeugt. Der Magnet bewegt sich durch die Spule hin und her und nutzt so das Prinzip der Induktion. Zur Speicherung des Stroms dient ein elektronisches Bauteil.

Wenn man die Lampe 1 Minute schüttelt hat man für 5 Minuten helles Licht aus einer LED.