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2.8. Magnetisches Feld eines Elektromagneten
Jeder elektrische Leiter ist bei Stromfluss von einem Magnetfeld
umgeben. Das Magnetfeld ist besonders stark, wenn der Leiter
auf eine Spule aufgewickelt wird und einen Eisenkern enthält.
Die magnetische Feldstärke H ist abhängig von
• der Stromstärke,
• der Windungszahl,
• der Länge der Spule.
Die magnetische Feldstärke H hat die Einheit Ampere pro Meter.
2.9. Wechselstrom
Schließt man ein Glühlämpchen an eine Batterie an, so fließt der elektrische Strom immer in eine Richtung und die Spannung ändert
sich nicht, d. h. er fließt zeitlich konstant.
Beim Wechselstrom dagegen ändert sich die Stromrichtung periodisch. Die Frequenz des Stromes gibt an, wie oft pro Sekunde der
Strom in dieselbe Richtung fließt.
In Europa hat der Haushaltsstrom mit 230 Volt Spannung eine Frequenz von 50 Hz (Hertz).
2.9.1. Wechselstromgenerator
Der Wechselstromgenerator erzeugt Wechselspannung aus Gleichspannung.
Dabei wird die elektromagnetische Induktion und das Induktionsgesetz genutzt.
Induktion bedeutet das Erzeugen elektrischer Spannung durch ein veränderliches Magnetfeld.
2.9.2. Transformator
Mithilfe eines Transformators lassen sich elektrische Wechselspannungen erhöhen oder verringern. Dadurch kann die Spannung an
die technischen Anforderungen elektrischer Geräte angepasst werden. Die Netzspannung lässt sich dadurch auf ungefährliche Werte
verringern, z. B. bei Kinderspielzeug.
Durch den Transformator ist es auch möglich, elektrischen Strom über weite Strecken mittels Hochspannungsleitungen zu übertragen.
2.10. Gefahren des Stroms
Ab etwa 42 Volt ist Wechselspannung für den Menschen lebensgefährlich (bei Tieren schon ab 24 Volt).
Bei Gleichspannungen sind 120 Volt (bei Tieren 60 Volt) lebensgefährlich.
Die meisten Haushaltsgeräte arbeiten bei 230 Volt. Diese Spannung kommt auch aus den Steckdosen.
Elektrische Experimente mit Batterien bis ca. 9 Volt gelten im Allgemeinen als ungefährlich.
Niemals dürfen Experimente mit Strom aus der Steckdose durchgeführt werden.
Bsp. für das Magnetfeld eines Leiters, der als
– 11 –
Spule aufgewickelt wurde:
© Arnulf Betzold GmbH
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