Dynamo

Ein elektromagnetisches Paar   

Höhle

Elektrizität und Magnetismus gehören untrennbar zusammen: Fließt Strom durch einen Draht, entsteht um ihn herum ein Magnetfeld (das erkennt man zum Beispiel daran, dass eine Kompassnadel abgelenkt wird). Umgekehrt erzeugt ein sich veränderndes magnetisches Feld in einer Drahtschleife einen elektrischen Strom – zum Beispiel durch einen Magneten, der durch die Schleife bewegt wird. Physiker nennen diesen Effekt „elektromagnetische Induktion“. Auf seiner Grundlage erzeugen die Generatoren in unseren Kraftwerken aus der mechanischen Bewegung von Turbinen elektrische Energie, die unsere Haushalte und Industrie versorgt.   

So arbeitet ein Dynamo 

Die Generatoren im Kraftwerk arbeiten im Prinzip wie ein Fahrraddynamo, bei dem sich eine Drahtspule in einem magnetischen Feld dreht (erzeugt von einem Permanentmagneten). In dieser Drehbewegung steht die Spule mal senkrecht zu den Kraftlinien des Magneten – dann ist die von dem Magnetfeld umflossene Fläche der Spule am größten – und mal steht sie parallel, dann ist die umflossene Fläche am kleinsten.
Der ständige Wechsel erzeugt nach der Formel „wechselndes Magnetfeld = induzierter Strom“ in der Drahtspule einen Strom. Seine Stärke hängt von der Geschwindigkeit der Drehung ab, was man beim Fahrrad gut sehen kann: Je schneller wir fahren, desto schneller ändert sich das Feld in der Spule, desto höher ist die Stromstärke und desto heller leuchtet das Lämpchen. Unser 230 Volt-Netz zuhause hat dagegen eine feste Frequenz von 50 Hertz – das bedeutet, dass sich der Generator im Kraftwerk 50 Mal pro Sekunde dreht.

Der Dynamo rockt 

Dieser Dynamo-Effekt spielt auch in vielen anderen technischen Geräten eine wesentliche Rolle , etwa in dynamischen Mikrofonen und E-Gitarren. In einem meist für Live-Auftritte verwendeten dynamischen Mikrofon vibriert eine Membran im Rhythmus der Schallwellen. Eine kleine Spule ist an ihr befestigt und bewegt sich in einem Magnetfeld – so entsteht eine Spannung mit der Frequenz des Schalls. Auch E-Gitarren beruhen auf der elektromagnetischen Induktion: Die schwingende Stahlsaite verändert das Feld eines Magneten, wodurch in einer Spule ein Strom erzeugt wird. Rock on!