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Einfacher Synchrongenerator; Induktion, Lenzsche Regel, Lorentz-Kraft


CC-BY-NC-SA 3.0

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Sommereinen ganz simplen Synchrongeneratoranund noch mal zu wiederholen wie denn das jetzt mit der länglichen Regel ist der Lorentzkraftund so weiter verschwiegen jetzt ein liquide zusammen?? Richtungen noch keine genauen Größen aber was geht wann wie in welche Richtungund zwar stelle ich mir eine Vollpolmaschinevoralsoeinen Zylinder als Läuferrotorvon dem Generatorein durch Magnetisierungszylinderfür ein Seite der Nordpol auf der anderen Seite der Südpolversionder Überlauf von unten über alles sieht Punkt das Ding soll sich drehenvielleicht ?? gegen den Uhrzeigersinnder Läufer der Rotorund in meinemStatorhab ich einfach nur eine Leiterschleifemal sogeht die Leiterschleife warum und da kommen wieder rausund ich möchte wissen welche Spannung der jetzt initiiertdas wäre so der die bestmöglicheSynchrongeneratorwelche Spannung wird in der Leiterschleife induziert natürlich müsse dafür sorgen dass die Achse ausgespartbleibt im Prinzipwie viele Pole und wie viele Phasen hat dieser Synchrongeneratorsehr Mittel prächtige Klemme an dieser Seite ist ziemlich unsinnig ?? würde sie versuchen Stirnseite zu haben natürlich an dieser Seite zu haben wo auch immerdas Hassprinzipgiltdas wäre also ein zweitwohligerGeneratormit einer Phasezweipolig einphasigundes wurde mit ihm noch mal überlegenwann denn jetzt welche Spannung hierin dieser Wicklung erzeugt wird mit welchem Vorzeichenund warumwenn im Festmahl erste Situation die sichaus der Läufer dreht sichirgendwannist es so gedrehtdass der Nordpollinks liegt und der SüdpolRechtspflichtdann wüsste ich gerne diese Situationhierpassiert der Ausgang zur Seite setzen bisschen unsinnig natürlich klarvom Prinzip herwird jetzt eine Spannunghier in dem Moment zu messen sein und in welche Richtung wird die Spannung zu messen sein Rotor dreht sich so herumin diesem Moment in dem ich gerade Cocker ist der Nordpol links und der Südpol rechtswas Meß ich da jetzt für eine Spannung in dem Momentkönnte man da hinkommensogardie Änderungsrichtungeinzuzeichnenwir haben mir unserenNord-Süd Fall sozusagenNord-Süd Fallso herum bewegt sich der Nord-Süd Fallalso das heißtwir kommen von daund gehen dahinso dreht es sich Komma vorher hierhin vorher nachherso ist das ja erstlichdas Feld so und dann ich das Feld sodas heißt die Änderung des Feldesist sound das auf beiden Seitenist die Innung des Feldes so ?? ich hatte mal für den roten Fall dranwie Vektor Punktwie ändert sich das Wetter eilig müsste man sich den Fluss anguckenjetzt anfangenwie fließt das Feld durch diese Schlaufe durchdas auch insgesamt erst ab einfach ein gucken was passiert mit dem Feld auf der linken Seite in der sich das Feld nach unten und auf der rechten Seite ändert sich das Feld nach untenkönnte zum Beispiel überVektordifferenzenbegründenwas passiert wenn sie den Originalvektorvon dem Feld nehmen dass es der ursprünglicheVektorjetzt addieren Siediese Änderungwurde das manchmal daneben weilt es zu so gestrecktessie nehmen die Änderung und den originalen Vektor und die Änderung und dann sind sie wunderbardie Vektorsumme istdas was da rauskommen soll als auf beidenEnden an beiden Enden ändert sich das Feldnach unten?? sie haben eine Feldänderung nach untenund jetzt kommt die ländliche Regelschreibt tatsächlich mal inStichworten hin was sagt jetzt die ganze Regeles wird eine Spannung so induziert es wieder als Wacker Strom induziert ?? eine Spannung induziertund zwar sodas der Stromder dadurch entstehende führtehier wieder keiner fließendas offen lassedasEntstehen der Strom schreibe ich malder Feldänderungentgegenwirktmuss entgegenwirkenwenn er mitder Feldänderung wirken würde wird das ganze aus dem Ruder laufen das kann ich deine Strom entstehtmuss ein Gegenfeld erzeugendass diese Änderungrückgängig machen will und überlegen sich so rumoder so rum ?? muss der Strom fließen alsoso also die untere Lösungso muss der Strom fließen weil es erzeugte ein FeldRechte Hand Regelder Daumen sodass es mein Daumen jetzt kommt die rechte Hand so zeigt die rechte Handdas Magnetfeld wird erzeugt so ein Magnetfeld wird erzeugt hieralso innen drin nach oben der Feldänderung entgegengesetztwenn hier noch mal gucken auf dieser Seite muss der Strom ja so fließenRechte Hand Regel heißtdas Magnetfeld was der erzeugt ist so herumhinnach oben genau besprochen und natürlich passiert das auch ihr vornezu malen es geht ihm nach oben sich vorn und hinten nicht einzeichnensomit der Strom fließenist denn jetzt an dem oberen Ende ?? Plus oder dem unteren Ende plusplus und minus was sie der Widerstand hiersodas heißt der Widerstand sie da unten ein Plus und da oben ein Minus der Strom fließt ja sodurch den Widerstand auch der Bus wohl nicht unten und dem Portfolioin dieser Situationwollte der Nordpol ins Licht ?? Symbol rechts liegtder Rotor sich gegen den Uhrzeigersinndrehtwerde ich hiereine Spannung dieser Polarität messenKomma sich das überlegen Komma sich ?? Nationalitätenüberlegen wenn sie nicht eine Schlaufe haben wir zwei Schlaufen haben und der Schlaufen haben Wicklungen habenjetzt die Spannung jeder Wicklung ?? das hundertfache und so weiterdas mit den Feldstärken zusammen könnte mit Proportionalitätnoch überlegen ?? bekannte sie gerade mal auf Ursache und Wirkung an und fassen die PolaritätenGedankenstrichdas ist eine Art wie man sich das überlegen kann in dieser Situationes gibt ?? andere Art man sich das auch noch überlegen kanngleich noch ?? zweite Situationwenn der Nordpol oben steht und der Südpol unten stehtals ich gucke gerade in dem Moment in dem Nordenoben ist Süden unten ist in dem Moment möchte ich gerade hinguckenund möchte wissen welche Spannung denn dann gerade an dicht an meinen Klemmenin diesem Moment möchte ich gucken ordentlich exakt oben sündigt exakt undso die Änderung meines Magnetfelds wäre es also einfach neunzig Grad zurück dieses hier neunzig Grad zurückso würde sich das Magnetfeld ändernund das ist parallel zur Leiterebenees kommt auf die Änderung senkrecht zu dieser Leiter eben gar nicht auf die Änderung parallel dazu die Macht hier nichtdiese Änderunggegen ein Induktion?? sich das Feld ändert wasdiese eben hierdurchsetzt sozusagenmittig der Fluss ändert ich wollte nicht so viel Rumreiten auf dem Begriff Fluss wenn sich der Fluss ineinem Felde durchfließtdas so schön heißt in der Obersituationändert sich der Flussin dieser Situationändert sich der Fluss nicht alles kommt auf die Änderung senkrecht zu der Ebene an das heißt es wird keine Spannung induziertund hier haben wirnull Voltdas ist einfach und es kann sie erkennen warum dann zum Schlusswechselspannunginduziert wirdwenn sich in Nord und Süd vertauschenmuss das Feld genau andersrum seienwas sie als Gegenfeld erzeugt wird ?? Plus und Minus vertauschtwenn sie oben Süden und Norden haben sie wieder null Volt aus dem selben Grund also wenn der Rotoreinmal rum gegangen ist haben sie einmal plus minus null Volt minus plus und dann wieder null Volt eine Sinus oderso entsteht dann die Wechselspannunghier am Ausgangund dann sieht man nebenbei zweipoligeinphasigeine Umdrehung heißt tatsächlich eine Sitzungsperiodeeine Camwas ich jetzt spannend finde aus physikalischerSicht ist das man ohne Emotionen ohne Lens auskommen kann mit der Lorentzkraftman kann dieselbenSituationenanders betrachten alternativ betrachtenund damit der Lorentzkraftargumentierennämlichmeine erste Situationich sage ganz dreistdie Welt dreht sichum den Rotorder Läufer soll stehenund die Welt soll sich um den Rotor drehen das heißt insbesonderediese Leiterschlaufe soll sich um den Rotor drehenwiederum sollte sich also drehen sei der Rotor steht und die Welt dreht sich um den Rotary wird sich also jetzt die Leiterschlaufe drehenso die Leiterschleife muss ich es also andersrum drehen mit dem Uhrzeigersinndas hinhaut so müsse sich die Leiterschleife drehen bekommst den Nordpol anguckender Nordpolmuss relativ?? eintauchenzu der Leiterschleifedass die Bewegungin obwohl ist es auf Höhe der Leiterschleife und dann taucht er unter die Leiterschleifeund das habe jetzt auchdie Leiterschleife dreht sich auf der Nordpol taucht unter die Leiterschleife effektivdasselbe passieren das wir ?? Relativitätstheoriemuss das passiertist Essen mit den Körnchensalzesmit Drehbewegung insofern das sich hundertprozentigZentrifugalkraftmerkt man schon ob sich das Universum dreht oder ob man sich selbst dreht aber trotzdemPunkt die Argumentationkönnen Sie anders argumentieren wir haben ein stehendesMagnetfeldund eine Leiterschleife die sich bewegtjetzt kommt die LorentzkraftSuche normal einzuzeichnenzu verborgen schien sich hier einen LadungsträgervorOrt an positiven Ladungsträgerein nicht vorhandenes positives Elektron hier sozusagenwelche Kraft wirkt auf den Ladungsträgerdurch die Lorentzkraftsicherheitshalbernoch mal die LorentzkraftLorenz mit TZich habe einenLadungsträgermit einer Ladung Qund der bewegt sie mit irgendeiner GeschwindigkeitV Vektorund ich habe einen Magnetfeldgenauer gesagt an magnetische FlussdichteBjetzt eine Kraftund die Kraft proportional sein zur Ladunghaben sie zwei solche Teilchen haben dann mit doppelter Kraft werdendiese proportional zur Geschwindigkeitundzummagnetischen Feldzur FlussdichteV und Wund das ganz ist alles hübsch senkrecht zueinander die Kraft senkrecht zur Geschwindigkeitund die Kraft senkrechtzur Flussdichte ?? mit diesen Vorzeichendann tatsächlich auch vom Kreuz BLadung mal Frau Kreutz Peters wird die Kraft sein als in mein Bild ?? ich muss den Sektoren hier mal ordentliche Pfeile geben dass ich weiß wie die zeigen soalso sie nehmen den Daumen rechtsin Richtung Frau sie nehmen den Zeigefinger rechts in Richtung Bdann zeigte Mittelfinger rechtsin Richtung Fsenkrecht zu V senkrecht zu B immer so senkrecht so senkrechtso wäre die Kraftsenkrecht zur Bewegungsrichtungund senkrecht zum Felddas ist die Lorentzkraftalso ist die Lage hier bei unsdaneben gemaltetwas übersichtlicher wird ?? Geschwindigkeitsvektornach unten auf dieser Seitedie nässespannende Frage sie zeigt das MB-Feldan der Stellestellen sich die Experimente mit Eisenfeilsteinenin der Grundschule vor wenn sie so einen Magneten haben Nord-Südein Mann kritisierte Scheibedann gehen die Feldliniensoso sieht das Feld aus und die Feldlinien sind geschlossenohne Quellen und ohne senken dass es eine wesentliche Eigenschaft von magnetischen Feld vom B fälltdas da keine Quellen und Senken drin sindanders als beim elektrischen Feld das heißtwir haben hier beim Südpol einen Pfeilinden Südpol rein so ist das B fälltdann kriegen wir eine Kraftwenn das ein positiver Ladungsträgerist ?? eine Kraft nach hintenzeichnete jetzt mal so einin die Ebene rein das heißt meine Ladungsträgermeine positiven Ladungsträger werden so gezogen werdenKomma sicherheitshalber ziemlich selber war also vorne nach rechtsvorne nach rechts unglaublich selber rausgekommen und der natürlich auch dieselbe Polaritätsie kriegen mit der Lorentzkraft dasselbe raus die müssen dann nur in die Welt um den Rotor drin lassen den Rotor in der Welt drehen lassenselbes Resultatso wenn sie das will ich jetzt Elektronen haben ist die Ladung hier negativund die Kraft zeigt in die andere Richtung wie sein muss die Elektronenfließen genau umgekehrt Elektronen fließen vorne nach linksneben die Feilebezogen sich auch auf fiktive positive Ladungsträgerder Strom fließt links von oben nach unten unternahm sein Feld so herumdas meine gedachten positiven Ladungsträgerdasselbe Ergebnisdas ist die erste Situation hierkomme der Lorentzkraft auf dasselbe Resultatvielleicht etwas einfacher wenn man sich das Kreuzprodukt merken kann Punkt die zweite Situation anguckenmit der Lorentzkraftund zwar habe ich dann jagucken wie stand der Norden um sie nutzenals ein stehender RotornordenobenSüden untengucken uns jaeinfiktives positiv geladenes Teilchen an so die Geschwindigkeitstechnikals Weg zurselben Drehrichtung wir ebenalsoder Geschwindigkeitsvektoruntenwas ist jetzt das B fällt in dieser Situationdas B fällt an dieser Stelle dahinso das Feld gucken sich ja nachNorden Süden an dieser Stelle setzen wir dann sehen Sie auch überraschend das Feldzeichen geradeausnach untenund das heißt des groß Produktes null und damit ist die Lorentzkraft null und hier liegen neue Wortaus zwei Arten dasselbe zu begründen und erst seit Einstein weiß man genau warum denn das so zusammen spielt warum dasselbe rauskommen muss in beiden Situationensollte besser sagen vor der Relativitätstheorieder speziellen Relativitätstheoriewar es ihm völlig unklar wie man das in einen Formalismusgerichteinmal habe ich hier so die Begründung mit Einfluss der sich ändert Menschen regeund jährlich eine Begründungmit einer Kraftdie dann auch proportional zu magnetischen Feldes und der Ableitung des heimischen Feld zu tun hat alles ganz komisch dass das das selbe sein muss ?? in verschiedenen Koordinaten was ist man überraschend unddas hat erst ein Stein alles ordentlich zusammengebrachtso das ?? zweipoligundeinphasigwie würden Sie ein dreiphasigAsynchrongeneratorbauen in dieser naiven Konstruktionzu dreiphasighab es bei mir einfach dazu dreiphasigsie für natürliches Leiter Schleifen rein setzen die hundert zwanzig Grad jeweils verdreht sind was es gelingt ihr?? und wenn ich dann ein Aushang ist natürlich unsinnig den Ausgang ?? Seite zu haben klarhätte ich einige hier würde ich jetzt vorne her gehen oder drüber gehen soll ich sagen dahermeine etwas ungeschickteLage der Klemmen hier so wären meine beiden Kinder jetzt an so würde man einen Drehstromgeneratorbauen können oder ziehen Sie das es ja noch ungeschickt dieser Drehstromgeneratorhat sechs Klemmendas will ich aber doch nicht haben wollen sechs Klemmen was machen Sie mit densechs klammengenauso gemeinsamen Sterndann verbinde ich nicht diese drei Klemmen sinnvollerweisejetzt ehrlicherVerwicklungendie nicht jetzt ehrlicher drei Wicklung im Abstand von sechzig Grad sechzig Grad sechzig Grad das wird nicht funktionierendenn hätte ich soaus der erstenaus der zweiten aus der dritten sechzig Grad jeweilsich will hundert zwanzig Grad Phasenabstandhaben Phasendifferenzhaben zwischen den dreien das heißt ich muss mittlere andersrum anschließen so kann ich das machendas Gedicht als nur leider nehmenund die drei offenen Klemmen könnte jetzt als sie drei Phasen in etwa das auch gar nicht geschickter so einzuzeichnenmöchte sie eingezeichnethabe glaube das mit der Symmetrie sieht man besser wenn man dieAnschlüsseandersrum einzeichnethätte die Anschlüsse so einzeichnen soll dass sie in hundert zwanzig Grad Abstand liegen daund hier auf der Rückseiteso sieht man deutlicher dass es nur zwanzig Grad Abstand liegt und dann hätte ich denund den unteren jetzt und den verbunden für den Nullleiter dann sehr schön symmetrisch aus ob ich die Anschlüsse auf der Gegenseite mache sind natürlich genau umgedrehtwobei das ?? offene Sachen wie die natürlich nicht auf der langen Kante machen und wird versuchen die Anschlüsse irgendwoam Rande zu harmonisch auf der langen Seite zu habensie hätten die einevioletteWicklung die hätten die zweiHochbranchenwicklungendas grüne wäre wo sie diezum nur leider zusammenfassen?? wenn sie noch drei lose Enden sozusagensind sie nicht so ganz gelungene soll nach hinten weg gehen mit dem verbindenund mit dem verbinden das wäre jetzt nur leider wurde ?? zusammengeführtwerden und ?? liefert drei offene Enden das hier geht ?? wegund dann wird auch Drehstrom drausalso hundert zwanzig Grad Phasendifferenzsechzig Gradhundert zwanzig Grad hundert achtzig Gradhundert vierzig Grad drei hundert Gradder nächstefängt bei hundert zwanzig Grad anweiter Beistrich so wie der nächsteund derdritte fängt dann hier an so das wäreDrehstromhundert zwanzig Grad Phasendifferenzwenn sie der einen falsch rum einschließen haben sie nicht mehr Drehstrom nehmen sie den mittleren Linie falsch rumdann sehen Sie dass sie jetzt plötzlich nur noch sechzig Grad Phasendifferenzhabendas wird nicht funktionieren