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Der Weg der Energie 9I10 C

Vorlage zur Beschreibung der Energieversorgung in Bezug zur elektomagnetischen Induktion
by

H Hildebrand

on 5 June 2014

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Transcript of Der Weg der Energie 9I10 C

Der Weg der Energie
Der Transformator
Transfor-
mator
Der Weg der Energie
vom Kraftwerk bis zum "Verbraucher"
"Erzeugung"
Ü b e r t r a g u n g
Nutzung
Energie-
transport
Der Energietransport
Lautsprecherboxen

können elektrische Signale in Schallwellen umwandeln
--> ist Wechselstrom nötig
mit Hilfe von Wechselstrom wird hier die Spule und somit die Membran zum Schwingen gebracht
Lautsprecher
Mikrofon
7
Der Induktionsherd
Induktions-
herd
6
Der Elektromotor
Der E-Motor
Wechselstrom in Spule unter Glaskeramik erzeugt magnetisches Wechselfeld
Topf mit ferromagnetischen Boden auf Herd, erzeugt durch Induktionsspannung am Boden einen Induktionstrom (Wirbelströme) → Topfboden + Inhalt erwärmt sich
funktioniert ebenfalls wie ein Transformator
beim Transformator
wird die Primärspule an Wechselstrom angeschlossen
→ erzeugt ein Wechselmagnetfeld und induziert damit Spannung in die Sekundärspule
bei Induktionsherden
Primärspule im Herd
"Sekundärspule" ist Topfboden

Das Kraftwerk
Kraftwerk
Der Generator
Generator
Gesetzmäßigkeiten beim Transformator
>
>
>
HH

Induktion der Bewegung:

Magnetfeld und Leiter bewegen sich relativ zueinander: z.B.:
durch Rotation des Rotors (Magnet) ändert sich das von der Spule umfasste Magnetfeld und erzeugt damit eine Spannung

„Generatorprinzip“
Bewegungsenergie wird mittels Induktion der Bewegung in elektrische Energie umgewandelt
>

Außenpolgenerator
ist eine Bauweise eines elektrischen Generators, bei der sich die Spulen für das Magnetfeld am Stator befinden
Innenpolgenerator
befinden sich die Spulen für das Magnetfeld im Rotor
dieses Prinzip wird meist in Kraftwerken genutzt
Induktions-
gesetz
Energie-
umwandlungen
Induktíon der Ruhe
Wechselstrom in Primärspule erzeugt ein sich änderndes Magnetfeld
Eisenkern lenkt dies in die Sekundärspule
Sekundärspule umfasst das sich ändernde Magnetfeld
hier wird eine Wechselspannung induziert


Induktions-
gesetz
Energieerhaltung beim Trafo

Stärke der Sekundärspannung hängt von den Windungszahlen ab
N1<N2 = Hochtransformieren N1>N2= Runtertransformieren



Aufbau
Funktionsweise
Elektromotoren wandeln elektrische Energie in mechanische Energie um
stromdurchflossene Spule wird durch Kräfte im Bereich eines Feldmagneten gedreht
Kommutator sorgt dafür, dass Stromrichtung im richtigen Moment umgekehrt wird
-->sodass die Drehrichtung immer gleich bleibt
den Anschlussklemmen wird Strom zugefügt
Bürsten leiten den Strom weiter durch den Kommutator in den Anker samt Spule
Spule bilden sich plus- und Minuspol
Anker wird zum Elektromagneten
Anker dreht sich im Stator
--> um zu erreichen das sich ungleiche Pole gegenüberstehen
durch die Trägheit dreht sich der Anker weiter
--> bis Bürsten wieder im Leiter schleifen und der Stromfluss wiederhergestellt wird
Polung des Ankers wird umgekehrt wiederhergestellt
--> sich der Anker weiterdreht um die Pole wieder auszugleichen

>
Prinzip
Funktionsweise
Aufbau
Indiktionsherde verwendet man meistens in Haushalten
Induktionsöfen werden nur in der Industrie verwendet

Aufbau
Dynamisches Mikrofon

wandelt Schallwellen in elektrische Signale um
--> können verstärkt werden und aus Lautsprecherboxen wiedergegeben werden
durch das Induktionsgesetz wird Spannung erzeugt
--> elektrisches Signal wird durch Kabel weitergeleitet
Funktionsweise
Aufbau
Funktionsweise
>
Aufbau
Funktionsweise
Aufbau
Funktionsweise
(2 Spulen [Primär-und Sekundärspule]
geschlossener Eisenkern)
belasteter Trafo
wenn an Primärspule und Sekundärspule Spannung angebracht ist
--> handelt es sich um einen belasteten Trafo

Gesetzmäßigkeiten:
Wenn man die Windungszahl bei der Primärspule erhöht, erhöht man die Stromstärke in der Sekundärspule.
>
dient
zur Stromerzeugung

Kernkraftwerk, Kohlekraftwerk, ... Wasserkraftwerk, Windkraftwerk, ...

Wärme-Kraft-Prinzip: nuklear, geothermisch, solarthermisch, fossil
mechanisch: Wasserkraftwerk, Windkraftwerk

Verbrennung eines Stoffes [=> Wärmeenergie]
gewonnene Wärme wird genutzt, um Wasser zu verdampfen
Wasserdampf treibt Turbine an [=> Bewegungsenergie]
Turbine ist an Generator gekoppelt --> Stromerzeugung [elektrische Energie]


Gefahren und Probleme
Arten
Grundprinzip
Schematischer Aufbau eines Wärmekraftwerkes
Funktionsweise eines Wärmekraftwerks
Umweltverschmutzung
Klimaerwärmung
Rohstoffe begrenzt


unbelasteter Trafo
wenn Spannung an Primärspule angeschlossen ist
kein Gerät an Sekundärspule angeschlossen ist
--> handelt es sich um einen unbelasteten Trafo

Gesetzmäßigkeiten
Wenn man die Anzahl der Windung erhöht, erhöht sich die Spannung.

Erdbeben

Der Weg der Energie ist ein langer Prozess mit vielen Hindernissen. Es ist aufwendig und doch so Notwendig für den Alltag. Kein Tag vergeht an dem wir nicht am Computer sind, am Handy spielen oder einfach das Licht anschalten. Deswegen betreiben wir solch einen Aufwand, gefährden Menschen oder ganze Städte und tüffteln an Möglichkeiten wie wir den Weg der Energie Sicherer und Umweltfreundlicher machn können.
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