Induktionsmessungen Bei einem selbstgebauten generator
Induktionsmessungen Bei einem selbstgebauten generator
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<strong>Induktionsmessungen</strong> bei<br />
<strong>einem</strong> <strong>selbstgebauten</strong><br />
Generator<br />
von Lukas Adenau,7b<br />
und Florian Fröhlich,7a<br />
Martinus-Gymnasium Linz
Frage<br />
Idee<br />
Inhaltsangabe<br />
Hintergrund: Generatorprinzip<br />
Aufbau<br />
Probleme<br />
Geschwindigkeitsmessungen<br />
Höhenmessungen<br />
Versuchsreihen<br />
Werte<br />
Deutung und Fazit
Frage<br />
„Kann man mit <strong>einem</strong> veränderten<br />
Aufbau eines Generators Strom<br />
erzeugen?“
Idee<br />
Unsere Idee war es den Aufbau eines<br />
Generators zu verändern, indem wir<br />
Magnete über große Spulen führen wie bei<br />
<strong>einem</strong> Karussell.<br />
Dazu untersuchten wir den Einfluss von<br />
Höhe und Umdrehungsgeschwindigkeit<br />
auf die Spannung.
Hintergrund: Generatorprinzip<br />
Durch Rotieren der Magnete an den Spulen<br />
verändern sich die Magnetfelder in den<br />
Spulen. Spannung und so auch Strom<br />
werden induziert.
Aufbau
Probleme<br />
Zuerst hatten wir einen<br />
Drehspulmessintstrument, dessen Zeiger zu<br />
träge war, weil die analoge Messuhr zu träge<br />
war, die kurzen Stromstöße anzuzeigen.<br />
Deshalb nutzten wir ein digitales Multimeter<br />
mit Voltmesser zur Spannungsmessung.<br />
Außerdem stellten wir fest, dass der ganze<br />
Aufbau bei zu hoher Geschwindigkeit<br />
instabil wurde.
Geschwindigkeitsmessungen<br />
Vorbereitung:<br />
Wir befestigten an <strong>einem</strong> Stab der sich an der<br />
Rotationsscheibe befand einen Papierstreifen.<br />
Messung:<br />
Um die Rotationsgeschwindigkeit zu messen,<br />
haben wir mit einer Uhr, die an einer<br />
Lichtschranke angeschlossen war, die Zeit für<br />
eine Umdrehung gemessen. Daraus und dem<br />
Radius errechneten wir die Geschwindigkeit in<br />
Meter/Sekunde.
Höhenmessung<br />
Den Abstand zwischen Magneten und<br />
Spulen veränderten wir in 6 verschiedenen<br />
Höhen (jeweils 0,5 cm). Dabei reichte ein<br />
Lineal zur Messung vollkommen aus.
Versuchsreihen<br />
Wir haben die induzierte Spannung bei<br />
verschieden großen Abständen zwischen<br />
den Magneten und Spulen und<br />
verschiedener Rotationsgeschwindigkeit<br />
gemessen.
Werte für verschiedene Abstände<br />
Spanung in V<br />
Induzierte Spannung in Abhängigkeit des<br />
Abstands<br />
0,45<br />
0,4<br />
0,35<br />
0,3<br />
0,25<br />
0,2<br />
0,15<br />
0,1<br />
0,05<br />
0<br />
0 1 2 3 4 5 6<br />
Abstand in cm<br />
U inV Poly. (U inV)<br />
y = 0,0321x 2 - 0,3325x + 1,0214<br />
R² = 0,9746
0,25<br />
0,2<br />
0,15<br />
0,1<br />
0,05<br />
0<br />
Werte für verschiedene<br />
Geschwindigkeiten<br />
Spannung U inV<br />
0 20 40 60 80 100 120<br />
Spannung U inV<br />
Pot.(Spannung U inV)<br />
y = 0,0343x 0,3858<br />
R² = 0,8174
Deutung und Fazit<br />
Wir haben herausgefunden, dass bei<br />
erhöhter Geschwindigkeit und<br />
verringertem Abstand zwischen Spule und<br />
Magnet mehr Spannung induziert und<br />
dadurch mehr Strom produziert wird.
Quellen<br />
Bild 1:<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Generator<br />
Fokus Physik, Gymnasium Gesamtband,<br />
Cornelsen Verlag, ISBN 978-06-014317-7
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