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Wie funktioniert ein Dynamo?

Antwort #1

Level 3 (mit höherer Mathematik)
Beantwortet von

Mit einem Dynamo (z.B. ein Fahrraddynamo) wandelst Du mechanische Arbeit (hier: Treten der Pedale) in elektrische Energie um.

Das geht folgendermaßen: Ein Dynamo besteht aus einer Spule mit einer bestimmten Windungszahl \( N \) und der Querschnittsfläche \( A \). Diese Spule wird im Magnetfeld \( B \) eines Permanentmagneten gedreht, was nach dem folgenden Faraday-Induktionsgesetz eine Wechselspannung \( U_{\text{ind}}(t) \) erzeugt:

Formel: Faraday-Induktionsgesetz
Anker zu dieser Formel

Wenn sich die Spule mit einer festen Kreisfrequenz \( \omega \) dreht, so ändert sich der magnetische Fluss durch die Spule auf folgende Weise:

Formel: Magnetischer Fluss durch die Spule
Anker zu dieser Formel

Du musst nur noch den magnetischen Fluss 2 zeitlich ableiten (wegen Gl. 1) und schon hast Du die vom Dynamo unduzierte elektrische Spannung:

Formel: Induktionsspannung
Anker zu dieser Formel

Diese Induktionsspannung kannst Du dann benutzen, um beispielsweise ein Lämpchen zum Leuchten zu bringen.