06_Generatorprinzip
QV Vorbereitung Thema 6
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Flashcards
Was ist Induktion?
Spannungserzeugung, wenn in einer Leiterschleife ein magnetischer Fluss geändert wird
Welche beiden verschiedenen Arten der Entstehung einer Spannung durch Induktion unterscheidet man?
- Generatorprinzip-Induktion der Bewegung (Leiter schneiden ein Magnetfeld)
- Transformatorprinzip-Induktion der Ruhe (durch Flussänderung)
Nenne einige Spannungserzeuger, welche mit dem Generatorprinzip fungieren.
Dynamo, KFZ Lichtmaschine, Wasserkraft, Induktion, Windrad
Wann wird in einem Leiter eine Spannung induziert?
Wenn er ein Magnetfeld mit Spannung kreuzt -> bei Bewegung im Magnetfeld.
Die Spannung wird grösser umso schneller er im Magnetfeld bewegt wird.
Um wie viel ändert die induzierte Spannung eines Generators bei Verdopplung der Drehzahl?
Die Spannung wird verdoppelt
Wie kann bei einem fertig gebauten Generator die Spannung erhöht werden?
Drehzahl erhöhen, Erregerspannung erhöhen
Wie kann über die Erhöhung des Erregerstromes die Spannung in einem Generator nicht beliebig erhöht werden?
Wegen der magnetischen Sättigung des Eisen
Fliesst, wenn in einem Leiter eine Spannung induziert wird, als Folge davon stets auch ein Strom?
Nein, Nur wenn der Stromkreis geschlossen ist
In welche Richtung muss man einen Leiter durch ein Magnetfeld bewegen, um die grösste induzierte Spannung zu erreichen?
Der Leiter muss die Feldlinien gerade schneiden.
Wie kann eine Wechselspannung induziert werden?
Der Leiter muss hin und her bewegt werden.
Nennen sie die Generatorregel
Rechte Hand Regel: Die Feldlinien treffen vom Nordpol her in die Innenfläche der rechten Hand. Der abgespreizte Daumen zeigt die Bewegungsrichtung des Leiters an.
Nennen sie die Spulenregel
Legt man die rechte Hand so um eine Spule, dass die Finger in Stromrichtung zeigen, dann zeigt der abgespreizte Daumen der Nordpol der Spule.
Wie ist der induzierte Strom bei einem Generator gerichtet?
Der Strom ist stets so gerichtet, dass er der Ursache der Induktion entgegenwirkt
Was ist die Ursache der Induktion bei Generator?
Die Bewegungsrichtung des Leiters
Erkläre die Lenzsche Regel
Die Lenz'sche Regel besagt, dass der induzierte Strom eine Änderung des magnetischen Flusses zu verhindern sucht. Die Änderung des magnetischen Flusses ist dem Induktionsgesetz entsprechend die Ursache für die Entstehung des Induktionsstromes.
Wann wird in der Sekundärwicklung eines Transformators eine Spannung induziert?
Wenn sich der magnetische Fluss erhöht
Wann wird in der Sekundärwicklung eines Transformators eine Spannung induziert?
Warum kann nur Wechselspannung bzw. eine konstanate Gleichspannung nicht transformiert werden?
Beim Induktionsprinzip des Transformators braucht es primär einen Wechselstrom, der ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, welches seinerseits in der Sekundärspule eine Wechselspannung induziert. Bei Gleichstrom fehlt dieses stets seine Stärke ändernde Magnetfeld.
Unter welchen Bedingungen ist die Sekundärspannung eines Transformators grösser als die Primärspannung?
Die Sekundärspannung ist umso grösser je grösser die Windungszahl der Sekundärspule, je stärker die Flussänderung und je kürzer die Zeitdauer ist, in der diese Flussänderung erfolgt.
Wie erhält man bei einem Transformator auf der Sekundärseite verschieden grosse Spannungen?
Durch mehrere Abgriffe nach verschiedenen Anzahl Windungen
Wie ist der in der Sekundärspule eines Transformators induzierte Strom gerichtet?
Magnetischer Fluss des Sekundärstromes wirkt gegen den Fluss des Primärstromes.
Was versteht man unter einem Wirbelstrom
Wenn man Metall in einem Magnetfeld bewegt, so entsteht im Metall Wirbelströme, deren Magnetfeld die Bewegung bremst
Wirbelströme haben Wirkungen, nenne einige + Beispiel
Bremswirkung (Zähler, Lift), Wärmewirkung (Induktions Kochherd), Abschirmung (Abschirmung Hochfrequenzierter Magnetfelder)
Bei welchen Geräten sind die Wirkungen der Wirbelströme unerwünscht?
Trafo, Motoren, Generatoren, Relais, Schütz
Wie können unerwünschte Wirbelströme minimiert werden?
Verwendung von schlecht leitendem Material, einzelne voneinander getrennt und isolierte Bleche (Lamellierung)
Nenne zwei Beispiele, wo Selbstinduktion bewusst angewendet wird.
Leuchtstofflampe, Motor, Viehzaun, Taser
Was versteht man unter Selbstinduktion?
Die Induktionswirkung eines Stromes auf seinen eigenen Leitwert.
Wovon hängt die Höhe einer Spule ab
Von der Änderung des magnetischen Feldes und der Induktivität
Warum ist die Selbstinduktion einer Spule mit Eisenkern grösser als einer solchen ohne Eisenkern?
Weil die magnetische Flussänderung grösser ist.
Warum erreicht ein Gleichstrom in einer Spule nach dem Einschalten nicht sofort seinen Höchstwert?
Der Grund dafür ist die entstehende Selbstinduktionspannung, die so gerichtet ist, dass der Stromansteig verzögert wird.
Welche Gefahr besteht beim Abschalten von Spulen mit hohen Windungszahlen und Eisenkernen?
Es können infolge der Selbstinduktion hohe Überspannungen auftreten, die zu einem Durchschlag führen
Wie kann Selbstinduktion vermieden werden?
Durch bilitäre Wicklung
