Gleichstromdynamo
Ein Generator ist ein rückwärts betriebener Motor: Dreht man die Spule, erzeugt man Strom, statt ihn zu verbrauchen. Diese Simulation zeigt die im Feld rotierende Spule, die aufsteigende und zusammenbrechende EMK-Kurve und den geschlitzten Kommutator, der die Verbindung umkehrt, damit die Ausgangsspannung einseitig gerichtet bleibt.
So benutzt du diese Simulation
- Ändern Sie, wie schnell die Spule gedreht wird
- Stellen Sie Windungszahl und Feldstärke ein
- Vergleichen Sie die Kommutatorausgabe mit der Wechselstromausgabe über Schleifringe
Worauf du achten solltest
- Die induzierte EMK ist am größten, wenn die Spulenebene parallel zum Feld liegt
- Die EMK fällt zweimal pro Umdrehung auf null, an den Punkten, an denen der Fluss augenblicklich unverändert bleibt
- Der Kommutator macht aus einer Wechsel-EMK eine einseitig gerichtete, pulsierende Ausgangsspannung
Die Physik dahinter
Während die Spule rotiert, ändert sich der sie durchsetzende Fluss, und das Faradaysche Gesetz liefert eine induzierte EMK gleich −N·dΦ/dt. Diese EMK ist von Natur aus sinusförmig und erreicht ihr Maximum, wenn die Spule das Feld am schnellsten durchstreicht. Der Kommutator kehrt die äußere Verbindung jede halbe Umdrehung um und klappt die negative Halbwelle nach oben, was pulsierenden Gleichstrom ergibt.