Eigenbau eines Generators klappt nicht

Hallo zusammen,
für ein Schulprojekt habe ich mir vorgenommen, selbst einen Generator zu bauen.
Allerdings erzeugt dieser aus mir unbekannten Gründen keinen Strom. Ich habe bereits alles Probiert, um etwas Strom aus ihm raus zu kitzeln, allerdings bleibt das Messgerät bei 0,00 (sowohl bei mV als auch bei mA)
Das ist das grobe Grundgerüst:

In der inneren Scheibe sind ingesamt 4 Magnenten ersetzt (inzwischen durch etwas größere als die auf dem Bild zu sehenden ersetzt).

Hier kurz zusammengefasst alle Informationen, die nützlich sein könnten :
-Bislang wurde beim drehen der inneren Scheibe noch kein messbarer Strom erzeugt
-Die vier Inneren Magneten sind alle mit der gleichen Polarität eingesetzt (deshalb der blaue Punkt)
-Das Kabel, mit dem die Wicklungen erzeugt wurden ist aus Kupfer und leitet Strom (ist alledings nicht magnetisch)
-Den "Eisenkern" habe ich aus Schrauben und vielen Muttern gebaut (wie auf dem ersten Bild zu sehen)
- Bislang läuft das Rad noch nicht "rund"; durch die Marmeladenglasdeckel statt Kugellager und noch keine komplett feste Konstruktion schlägt das innere Rad bei drehen oft aus und die Magneten kommen in Kontakt mit dem Eisenkern (sollte doch trz. nicht die Erzeugung von Strom verhindern, oder?!).
Ich werde mir natürlich ein Kugellager kaufen, und evtl. auch eine Spule mit mehr Wicklungen, aber erstmal will einen Beweis für erzeugten Strom haben
Das ist alles was mir gerade einfällt, wenn ich was vergessen hab zu erwähnen, bitte anmerken!
Ich hoffe mir kann jemand helfen, das ist echt dringend, da ich in knapp einer Woche ein Ergebnis liefern muss und bislang nichts habe :/


MFG
Robin


Im Physik-Unterricht klang das immer so einfach....

Ich weiß, passt nicht ganz in das Forum, allerdings habe ich hier die beste Erfahrung gemacht und weiß, dass hier mit schnellen Antworten rechnen kann .

Verstehe Deinen Aufbau überhaupt nicht - auf der inneren Scheibe sehe ich überhaupt keine Magnete und die die äußeren Magnete sind viel zu klein bzw. stehen viel zu weit auseinander ! Natürlich kann so etwas doch nicht funktionieren !

Hallo Robin,

mir fallen hier mehrere mögliche Fehlerquellen ein:
1. Messgerät defekt
2. Kabel beim Bau irgendwo gebrochen (leitet es noch Strom?)
3. Die Spulen in unterschiedlicher Richtung gewickelt (gegen oder im Uhrzeigersinn)

Prinzipiell würde ich dir aber empfehlen deutlich mehr Magnete zu platzieren und diese auch in umgekehrter Polarität einzusetzen. Dabei natürlich darauf achten, dass die Induzierte Spannung an den Spulen zur gleichen Zeit jeweils das gleiche Vorzeichen hat. Außerdem sollten die Magnete möglichst dicht an den Spulen vorbei geführt werden.

Edit:
Misst du DC oder AC?

@ de la cruz: Es gibt "nur" eine Scheibe mit den Magneten, die sich innerhalb des "Vierecks" drehen soll, um mithilfe der Spulen Strom zu erzeugen.

@R3ddy

1. Messgerät defekt

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Nein, hab mit dem Messgerät schon Strom beim anschließen an einer Batterie gemessen und auch eine Glühbirne an den Generator angeschlossen- die nicht geleuchtet hat.

2. Kabel beim Bau irgendwo gebrochen (leitet es noch Strom?)

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Habs auch schon getestet, leitet Strom.

3. Die Spulen in unterschiedlicher Richtung gewickelt (gegen oder im Uhrzeigersinn)

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Das könnte tatsächlich sein. "Löst" sich der erzeugte Strom einfach auf, wenn ich falsch gewickelt habe? Bzw. geht in Abwärme verloren?

Ich hätte unisolierten Kupferdraht genommen und vllt etwas schöner gewickelt.

_Robin_ schrieb:

Das könnte tatsächlich sein. "Löst" sich der erzeugte Strom einfach auf, wenn ich falsch gewickelt habe? Bzw. geht in Abwärme verloren?

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Es werden zwei gleich große, entgegengesetzt gerichtete Spannungen induziert, deren Summe dann 0 ergibt.
Ich würde zunächst mal an einer Spule messen und dann die Spule passend verschalten.

Der Eisenkern ist ferromagnetisch? (Also keine Edelstahlschrauben...)

hallo7 schrieb:

Ich hätte unisolierten Kupferdraht genommen und vllt etwas schöner gewickelt.

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Mit solchen Nebensächlichkeiten hält sich doch kein angehender Physiker auf.

_Robin_ schrieb:

"Löst" sich der erzeugte Strom einfach auf, wenn ich falsch gewickelt habe? Bzw. geht in Abwärme verloren?

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Wärme! Ich halte es aber bei deinem Eigenbau für unwahrscheinlich, dass sich die induzierten Spannungen exakt zu Null aufsummieren.

hallo7 schrieb:

Ich hätte unisolierten Kupferdraht genommen

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Keine gute Idee. eine Isolierung sollte schon vorhanden sein. Sie könnte aber durchaus dünner sein.

R3ddy schrieb:

Misst du DC oder AC?

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In dem Bild ist das Meßgerät aus DC eingestellt.

kisser schrieb:

In dem Bild ist das Meßgerät aus DC eingestellt.

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Woran erkennst du das? Schau dir mal das Produktbild auf Amazon an https://www.amazon.com/Cd800-Sanwa-Digital-Multimeter/dp/B002P8M1KC

Edit:
Ok, es steht im Display. Dann kommt es auch noch drauf an wie schnell du drehst und wie schnell das Messgerät ist.

Dann schau mal auf die Symbole im Display.

/edit: ok, zeitgleich

Danke für die vielen Antworten

Der Eisenkern ist ferromagnetisch? (Also keine Edelstahlschrauben...)

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ist auf jeden fall ferromagnetisch, die Schrauben werden spürbar von den Magneten angezogen

Das mit den gegen im Urhzeigersinn gewickelten Spulen könnte tatsächlich der Fehler sein, darauf habe ich nicht geachtet.
Das Problem ist jetzt, dass ich erst am Dienstag wieder etwas am Generator verändern kann :/

Ich hätte noch 2 Fragen:

Erhöhen mehr Spulen den insgesamt erzeugten Strom oder ändern sie nur das Verhältnis zwischen Volt und Ampere?

Ich bin gerade am überlegen, mir 4 Kupferlackdrahtspulen mit jeweils 10m länge zu kaufen. Wie dick sollte der Draht mindestens sein? Sind 0,1mm zu dünn?

Wieso kaufen ? Ab auf den Wertstoffhof oder Spermüll.

Die Stärke ist in deinem Fall egal, nur auf eine saubere Wicklung achten.

P.s Eine altes Laufrad lässt sich für sowas auch sehr gut zweckentfremden (spart Lager und Achse).

1) Es hängt von der Verschaltung der Spulen ab.
In jeder Spule wird ja zeitgleich eine Spannung induziert. (Wenn ich deine Kondtruktionrichtig deute - 4 Spulen - 4 Magnete - gleichverteilt um den Umfang).

Schaltest du die Spulen in Reihe, dann addieren sich die Spannungen (bei gleichem Strom).
Schaltest du die Spulen parallel, dann ändert sich die Spannung nicht, aber es kann mehr Strom vom Generator geliefert werden.
In beiden Fällen ist die elektrische Leistung (P= U*I) des Generators gleich groß.

2) Der Drahtquerschnitt muss die Stromstärke (wenn der Generator eine Verbraucher mit Strom beliefern soll!) aushalten.

Und falls du es nicht weiß, wenn du Strom messen willst, musst du das Meßgerät in den Kreis schalten, nicht wie bei der Spannung.

Bei Deiner Versuchsanordnung sind zum einen die Magnete wahrscheinlich viel zu klein und zum anderen durchlaufen Sie ja überhaupt nicht die Spulen ! Allenfalls werden die Spulenkerne magnetisiert, dadurch entsteht aber keine Bewegung entlang der Drähte, so dass auch kein Stromfluss entstehen kann.

Schau Dir dazu beispielsweise einmal das im folgenden aufgezeigte Modell an:

http://de.wikihow.com/Einen-einfachen-elektrischen-Generator-herstellen

Bei diesem Modell bewegt sich der Magnet entlang der Spule, und durch diese Bewegung kommt dann die gewünschte Induktion der Elektronen in der Spule zustande !

Die Idee an sich kann schon funktionieren und ist an echten Generatoren angelehnt. https://userscontent2.emaze.com/images/dafbb8b8-e383-4da5-a921-5008210da3b8/1fc46462-894d-4e2e-a3bb-0be1866958ea.jpg

Allerdings ist die Variante von de la Cruz sicherlich einfacher umzusetzen und weniger Fehleranfällig.

de la Cruz schrieb:

Bei Deiner Versuchsanordnung sind zum einen die Magnete wahrscheinlich viel zu klein

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Nicht wenn es Neodym-Magnete sind.

de la Cruz schrieb:

und zum anderen durchlaufen Sie ja überhaupt nicht die Spule !

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Das machen sie bei richtigen Generatoren auch nicht. Der magnetische Fluss durch die Spule muss sich zeitlich ändern.

Ich würde dir empfehlen erst mal zu verstehen wie ein Elektromotor prinzipiell funktioniert. Dann fällt es dir leichter mögliche Probleme zu beheben. So kannst du nur herumprobieren und wenn du Glück hast, funktioniert es vielleicht (weißt aber nicht warum ^^).

Unabhängig von Dingen wie der Verschaltung der Spulen scheinen mir auf den ersten Blick aber die Dimensionen nicht zu passen. Die Magnete sind sehr klein und sehr weit entfernt von den Spulen.

So erzeugt jede Spule vielleicht nur eine sehr kurze und kaum messbare Spannung (in dem Moment wo der Magnet vorbei läuft), die vielleicht sogar noch von den anderen Spulen kompensiert wird. Je nach dem wie die Spulen verschaltet sind und wo die Magneten platziert sind.

Ich würde auch erst mal klein anfangen und eine solche Spule und einen Magneten einfach mal in die Hand nehmen und aneinander vorbei bewegen. Wenn man da eine Spannung messen kann und du etwas herumprobierst, bekommst du ein Gefühl dafür wie die induzierte Spannung von Geschwindigkeit und Abstand abhängt. Und wie man das Multimeter einstellen muss

hallo7 schrieb:

Ich hätte unisolierten Kupferdraht genommen

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Kupferlackdraht nicht mit Blankdraht verwechseln. In letzterem Falle hast Du keine Spule, sondern nur einen losen Knäuel Kupfer.

feynman schrieb:

Die Magnete sind sehr klein und sehr weit entfernt von den Spulen.

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Der Rotor ist ja nicht genau rund und es sieht mir so aus, als würden die Magnete in den "Ecken" sitzen, so dass der Abstand gar nicht mal sooooo groß ist.
Leider ist die Wicklungszahl auch unbekannt, denn die Formel für die induzierte Spannung ist ja Flussänderungsgeschwindigkeit * Wicklungszahl. Wenn das nur 20 Wicklungen sind, dann passiert da selbst bei starkem Magnet gar nichts (oder die Drehzahl des Rotors muss extrem hoch sein).