Erzeugung von Wechselstrom

Strom aus dem Generator

In einer drehenden Maschine wird eine Wechselspannung erzeugt (= Induktion der Bewegung).

Es spielt für die Wirkung keine Rolle, ob sich der Magnet dreht oder der magnetische Rückschluss ( = Eisenkern) mit der Spule. Allgemein gilt:

Ändert sich in einer Spule die Richtung der Magnetischen Feldlinien, so wird in ihr eine Wechselspannung induziert.

Darstellung von Wechselstromgrößen

Die Kreisfrequenz

Die Fraqge ist: "Wie oft dreht sich der Magnet in der Sekunde?"

Bei der Kreisbewegung des Zeigers ist die Anzahl seiner Umdrehungen gleich seiner abgebildeten das entspricht der Frequenz fSchwingungen pro Sekunde.

So wird aus der Winkelgeschwindigkeit vU = d * π * n des Generators (oben) die Kreisfrequenz ω des Zeigers:

ω = 2 . π . f
 

Die Sinusform

Die typische Abbildung einer Wechselspannung ist die sinusförmige Welle. Sie entsteht aus der projizierten Länge eines drehenden Zeigers:

Zeigerdarstellung

Der Zeiger dreht sich mit der Winkelgeschwindigkeit ω eines Generators. Die momentane Stellung des Zeigers gibt den Momentanwert der Wechselspannung zu einem bestimmten Zeitpunkt an.

Die Höhe der Schwingung lässt sich mit der Winkelfunktion sin φ (sprich: "sinus phi") berechnen. Dabei steht φ für den Phasenwinkel in °:

Momnetantwertberechnung

Wichtige Werte für den sinφ in tabellarischer Form:

Winkel in ° Winkelfunktion sinφ
0 0
30 0,5 ½
45 0,707
60 0,866
90 1