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Naturwissenschaften Informationen |
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| Magnetische Wirkung des elektrischen Stroms |
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Dauermagnete können nicht umgepolt oder abgeschaltet werden. Das Magnetfeld umgibt sie immer.
Elektromagnete können abgeschaltet werden. Das Magnetfeld verschwindet, wenn kein elektrischer Strom mehr durch ihre Spulen fliesst. |
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Eine Batterie ist ein galvanisches Element (Bsp. Brennstoffzellen usw.), bei welchem elektrische Energie in Form von Gleichstrom in chemische Energie umgewandelt wird. In Akkumulatoren (Akkus) wird diese Energieumwandlung in umgekehrter Richtung genutzt. Die im Akkus gespeicherte chemische Energie wird vom Nutzer/ von der Nutzerin als elektrische Energie abgerufen.
Bei Brennstoffzellen handelt es sich um galvanische Elemente, die chemische Energie mittels flammloser Oxidation in elektrische Energie umwandeln. (siehe: Motorentechnik: Brennstoffzellen)
Bei Photovoltaikanlagen und zum Teil bei bei Windkraftanlagen muss der aus der Sonnen oder Windenergie gewonnene Gleichstrom vor der Einspeisung ins öffentliche Stromnetz auf die dort geltenden Nutzungsbedingungen (220 V , 50 Hz und Phasenlage) abgestimmt werden.
Die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom übernehmen mehrheitlich Anlagenkomponenten wie die diodenbasierten Wechselrichter. Diese Geräte verfügen über keine mechanischen Komponenten.
Zusammen mit den Umrichtern gehören die Wechselrichter, die Gleichrichter und Gleichspannungswandler zu den Stromwandlern.
Die Umrichter können variablen Gleichstrom in eine Wechselspannung mit variablen Frequenz und Amplituden umformen. Umrichter sind elektronischen Schaltanlagen.
Bei Windkraftanlagen entstehen bei unterschiedlichen Windverhältnissen unterschiedliche Rotordrehzahlen. Die von der Rotationsenergie angetriebenen Generator liefern unterschiedlich starken Gleichstrom. Umrichter erzeugen elektrischen Strom, welcher ins öffentliche Stromnetz eingeleitet werden kann.
Bei Batteriespeichern wird die dort gespeicherte Energie zuerst in Gleichstrom und später mit diodenbasierten Gleichrichtern an die Bedingungen im öffentliche Wechselstromnetz angepasst.
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| Bidirektionales Laden |
| Beim bidirektionalen Laden kann Strom in zwei Richtungen fliessen. Zunächst wird der elektrische Strom aus dem öffentliche Stromnetz bezogen und in einem Speicher (Bsp. in einem E-Auto) zugeleitet. Der gespeicherte Strom kann wieder ins öffentliche Stromnetz zurückgeführt werden. |
| Diode |
| Beim bidirektionalen Laden kann Strom in zwei Richtungen fliessen. Zunächst wird der elektrische Strom aus dem öffentliche Stromnetz bezogen und in einem Speicher (Bsp. in einem E-Auto) zugeleitet. Der gespeicherte Strom kann wieder ins öffentliche Stromnetz zurückgeführt werden. |
| Elektromotor |
| Die Diode ist ein elektronisches Bauteil, welches den Stromfluss kontrolliert. Die Halbleiterdiode lässt den elektrischen Strom in einer Richtung passieren und sperrt ihn, wenn er aus der anderen Richtung heranfliesst. |
| Fotovoltaik (Photovoltaik) |
| In der Photovoltaik wird der lichtelektrische Effekt (Fotoeffekt) genutzt, bei dem durch die Einwirkung von Lichtquanten Elektronen in einem Atom aus ihrem Bindungszustand gelöst und für den elektrischen Ladungstransport verfügbar sind. |
| Generator |
| Maschine, welche mechanisch Energie in elektrische Energie umwandelt. |
| Gleichrichter |
| Gerät, welches Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt. Beim Laden von Batterien (E-Autos usw.) und Akkus muss der Wechselstrom aus dem Stromnetz in Gleichstrom (Batteriestrom) umgewandelt werden. Dazu dienen Dioden, welche den elektrischen Strom nur in einer Richtung durchlassen. |
| Gleichstrom |
| Der Gleichstrom bleibt die Fliessrichtung der Elektronen immer gleich. Es gibt auch pulsierenden Gleichstrom, dessen Stromstärke periodisch ändert. |
| Lorentz-Kraft |
| Ein sich in einem Magnetfeld bewegendes Elektron wird von einer Kraft, der Lorentz-Kraft, abgelenkt. |
| Solarzelle (Sonnenzelle) |
| In einer Solarzelle, einem Halbleiterelement, wird durch Ausnutzung des Fotoeffekts die Strahlungsenergie der Sonne direkt in elektrische Energie umgewandelt. |
| Transformatoren |
| Transformatoren verändern die Amplitude bzw. die Spannung von Wechselströmen. Die Frequenz bleibt bei dieser Umformung erhalten. |
| Stromrichter |
| Stromrichter sind meistens mit Halbleitern bestückte elektrische Geräte, welche die Umwandlung von verschiedenen Stromarten vornehmen. Zu den Stromrichtern gehören neben den Wechselrichtern, den Gleichrichtern auch die Umrichter. |
| Umrichter |
| Die Umrichter können variablen Gleichstrom in eine Wechselspannung mit variablen Frequenz und Amplituden umformen. Umrichter sind elektronischen Schaltanlagen ohne mechanische Komponenten. Umrichter dürfen nicht mit Umformern verwechselt werden. |
| Wechselrichter |
| Der Wechselrichter ist ein Gerät, welches Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Bei Windkraftanlagen wird die mechanische Rotationsenergie in einem Generator in Gleichstrom umgewandelt. Der Wechselrichter passt den Gleichstrom an die Netzbedingungen (Wechselstrom, Netzfrequenz, Netzfrequenz, Phasenlage an). Ebenso muss der Gleichstrom, welcher in den Photovoltaikanlagen erzeugt wird, vor der Einspeisung ins öffentliche Stromnetz auf Wechselstrombedingungen umgeformt werden. Bei der Verwandlung kommen meistens Halbleiter zum Einsatz. |
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| Transformator, Umspannner, Primärspule, Sekundärspule, Stromrichtung, Magnetfeld, Elektromotor, Spule, magnetische Feldlinien, elektrische Ladung, elektromagnetische Induktion, Elektronenfluss, Lorentz-Kraft, Statur, Rotor, Kommutator, Gleichstrom, Magnetpol, Generator, Stabmagnet, Dauermagnet |
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