Faraday-Scheibendynamo

Der Faradaysche Scheibendynamo ist ein Gleichstromgenerator, der nach dem Prinzip der Induktion arbeitet.

Es besteht aus einer leitenden Scheibe, die sich mit konstanter Winkelgeschwindigkeit über eine leitende Welle dreht, die in einem gleichmäßigen Magnetfeld senkrecht zur Ebene der Scheibe angeordnet ist. Die Drehung der Scheibe induziert eine Bewegungs-EMK in ihr.

Betrachten Sie ein kleines Segment der Scheibe mit einem Geschwindigkeitsvektor, der tangential dazu verläuft. Die Magnetkraft auf dieses Segment ist radial nach außen. Dadurch werden freie positive Ladungen in Richtung Rand und freie negative Ladungen in Richtung Zentrum akkumuliert, was zu einer EMK führt.

Integriert man die EMK-Gleichung innerhalb der Grenzen der Segmentlänge und setzt man die Größe des Geschwindigkeitsvektors ein, erhält man die Größe der Bewegungs-EMK.

Diese Scheibe kann über zwei stationäre Bürsten, die den Strom über den geschlossenen Regelkreis leiten, mit dem Stromkreis verbunden werden.

Nach dem Lenzschen Gesetz steht der induzierte Strom der konstanten Winkelgeschwindigkeit der Scheibe entgegen. Es muss also daran gearbeitet werden, dass sich die Scheibe mit konstanter Winkelgeschwindigkeit dreht.