Elektrizität & Magnetismus: Grundlagen und Anwendungen

Grundlagen der Elektrizität und des Magnetismus

Welches Gerät wandelt elektrische in mechanische Energie um?

Ein Elektromotor.

Motor mit Reihenschaltung der Ankerspulen?

Ein Reihenschlussmotor.

Induktion durch rotierende Spule im Magnetfeld?

Eine Wechselspannung (AC).

Gerät zur Spannungsanpassung mittels Spulen?

Ein Transformator.

Gerät zur Umwandlung mechanischer in elektrische Energie?

Ein Generator.

AC-Generator zu DC-Generator umwandeln?

Durch die Verwendung eines Kommutators (geteilte Ringe).

Womit funktioniert ein Transformator?

Ausschließlich mit Wechselstrom (AC).

Gerät zur Erkennung elektrischer Ströme?

Ein Galvanometer.

Gerät für Drehbewegung mittels Magnetfelder und Wicklung?

Ein Elektromotor.

Vertiefung in Elektromagnetismus und Maschinen

Faustregel zur Bestimmung der Magnetfeldrichtung?

Die Rechte-Hand-Regel.

Unterschied zwischen Spule und Magnet?

Eine Spule ist eine drahtförmige Wicklung. Ein Magnet ist ein Objekt, das ein permanentes Magnetfeld erzeugt, oder ein Elektromagnet, der durch Stromfluss in einer Spule mit einem metallischen Kern magnetisch wird.

Was entsteht bei Stromspule mit Metallkern?

Es entsteht die Wirkung eines Magneten mit Nord- und Südpol. Dies wird als Elektromagnet bezeichnet.

Was versteht man unter Hysterese?

Die Verzögerung der Magnetisierung in Bezug auf die magnetische Feldstärke.

Erklärung: Was ist ein Elektromagnet?

Ein Elektromagnet ist ein Gerät, das aus einem Kern und einer Spule besteht. Wenn elektrischer Strom durch die Spule fließt, wirkt der Kern als Magnet mit Nord- und Südpol.

Mindestens zwei Anwendungen von Elektromagneten?

Anwendungen sind unter anderem:

• Türklingeln
• Startermotoren
• Generatoren
• Relais
• Hebekräne

Hauptteile eines Elektromotors?

Die Hauptteile eines Elektromotors sind:

• Rotor (oder Anker, die rotierende Spule)
• Stator (die äußere, feste Spule)
• Kohlebürsten

Unterschied AC- und DC-Generator?

Der Hauptunterschied liegt in den Schleifringen bzw. dem Kommutator am Anker. Ein Gleichstromgenerator (DC) verwendet einen Kommutator (geteilte Ringe), während ein Wechselstromgenerator (AC) durchgehende Schleifringe nutzt.

Teile eines Transformators nennen und beschreiben?

Ein Transformator dient dazu, Wechselspannung zu erhöhen oder zu verringern. Er besteht aus:

• Einer Primärspule
• Einer Sekundärspule
• Einem gemeinsamen Metallkern

Wissenschaftliche Entdeckungen und Konzepte

Was entdeckte Hans Christian Ørsted?

Er entdeckte den Zusammenhang zwischen Elektrizität und Magnetismus.

Entdeckung von André-Marie Ampère?

Er entdeckte eine Methode zur Bestimmung der Richtung des Magnetfeldes um einen geraden Leiter (Ampèresches Gesetz).

Erklärung der Rechte-Daumen-Regel?

Der Daumen zeigt die Richtung des elektrischen Stroms an, und die gekrümmten Finger zeigen die Richtung der magnetischen Feldlinien an.

Was ist ein Solenoid?

Ein Solenoid ist eine zylindrische Drahtwicklung.

Was ist ein Elektromagnet?

Ein Elektromagnet ist eine Kombination aus Komponenten, typischerweise einem Eisenkern und einer Spule (Solenoid), die magnetisch wird, wenn Strom durch die Spule fließt.

Wodurch entsteht Magnetismus in Materialien?

Magnetismus in Materialien ist das Ergebnis der Bewegung von Elektronen in ihren Atomen.

Stärkste magnetische Metalle nennen?

Die stärksten magnetischen Metalle sind Nickel, Kobalt und Eisen.

Was ist ein ferromagnetisches Material?

Ein ferromagnetisches Material ist eine Art von Metall, das starke Eigenschaften der magnetischen Ordnung aufweist und dauerhaft magnetisiert werden kann.

Wovon hängen magnetische Kräfte ab?

Magnetische Kräfte hängen vom Abstand zwischen den Magneten oder magnetischen Objekten ab.

Was passiert bei Erhöhung der Magnetfeldstärke?

Die magnetischen Domänen im Eisen richten sich entlang des externen Magnetfeldes aus, was zu einer Verstärkung des Magnetfeldes führt.