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Versuche

Generator

Aufbau und Durchführung

 

Man dreht eine Leiterschleife im Magnetfeld zwischen den Polschuhen eines Permanentmagneten und misst die Spannung an den Enden der Leiterschleife mittels eines Voltmeters.

Verwendet man nur eine Leiterschleife muss man die Spannung verstärken, verwendet man den aus mehreren Wicklungen mit Eisenkern versehenen Rotor, so kann man ohne Messverstärker auskommen.

 

Eine einzelne rotierende Drahtschleife liefert nur Spannungen im Millivolt-Bereich. Verwendet man dagegen eine Spule mit Eisenkern für die Rotation zwischen den Polschuhen, so erhält man Spannungen im Volt-Bereich.

Auf Werner von SIEMENS geht der sogenannte Doppel-T-Anker zurück (1856). Der Name kommt von der Form des Eisenkerns, der im Schnitt wie ein doppeltes T aussieht. Als Anker bezeichnet man die gesamte, zwischen den Polschuhen rotierende Anordnung.

Der Abgriff am Anker bestimmt die Art der erzeugten Spannung

Abgriff der Spannung über zwei Schleifringe (d.h. ohne Kommutator)

Abb. 5 Aufbau und Funktionsweise eines Generators; der Abgriff der Spannung erfolgt ohne Kommutator

Greift man die Spannung ohne Kommutator an zwei Schleifringen ab, so erhält man eine Wechselspannung, die wegen der vielen Kontaktprobleme an den Schleifringen und auch wegen Feldverzerrungen nicht ganz sinusförmig ist.

Abgriff der Spannung mit einem Kommutator

Abb. 4 Aufbau und Funktionsweise eines Generators; der Abgriff der Spannung erfolgt mit Kommutator

Verwendet man an den Spannungsabgriffen einen Kommutator (Polwender) so erhält man eine pulsierende Gleichspannung, deren Verlauf man am Messgerät oder auch am Oszilloskop sehen kann. Ganz sinusförmig ist sie allerdings im praktischen Experiment nicht.

 

Dreht man einen aus drei Spulen bestehenden Rotor im Magnetfeld, so erhält man den mit dem Speicheroszilloskop aufgenommenen Spannungsverlauf (siehe Foto).