Was ist ein Magnetzünder?
Ein tragbarer Magnet ist ein grundlegender elektrischer Generator, bei dem es sich um einen Motor mit einer Handkurbel handelt, der eine Drahtwicklung innerhalb mehrerer Permanentmagnete dreht, um elektrischen Strom zu erzeugen. Der Magnetzünder war ein Standardelement in frühen, handgekurbelten Telefonsystemen, und sie sind in kleinen Benzinmotoren, die keine elektrischen Anlasser haben, wie Rasenmäher und Laubbläser, immer noch weit verbreitet. Magnetzünder sind relativ einfach, aber langlebig. Sie basieren auf elektromagnetischen Eigenschaften, die erstmals 1831 von Michael Faraday definiert wurden.
Obwohl ein Magnet technisch Permanentmagnete verwendet, können sie auch auf der Basis von Elektromagneten konstruiert werden, die nur dann magnetische Eigenschaften aufweisen, wenn Strom durch sie fließt. Obwohl ein Magnetzünder Wechselstrom (AC) erzeugt, sind Dynamos eine Variation, die unter Verwendung eines Gleichrichters Gleichstrom (DC) erzeugt, um die Umwandlung durchzuführen. Hochspannungsmagnetkonstruktionen sind eine weitere Variante, die häufig in Flugzeugsystemen anstelle von Batterien und Generatoren verwendet werden, da sie in sich geschlossen sind und tendenziell weniger wiegen als die Batterie / Generator-Konfiguration typischer Automobile.
Für Magnetzünder gibt es zwei Grundausführungen. Ein Shuttle-Magnet dreht eine Drahtspule innerhalb der Pole eines Elektromagneten oder eines Satzes von Permanentmagneten, die sich in stationärer Position befinden, um elektrischen Strom zu erzeugen. Ein Induktionsmagnet hingegen dreht die äußeren Magnete selbst um die innere Drahtspule, um Strom zu erzeugen. In Zündsystemen enthalten beide Magnetkonstruktionen Kondensatoren, Gleichrichter und Zündspulen im Stromkreis, um die Ausgangsspannung zu regulieren und für eine effektive Funkenerzeugung bei Zündkerzen zu verstärken.
Eine der frühesten großtechnischen Anwendungen für Magnetzünder war der Entwurf von Kraftwerken durch Thomas Edison Ende des 19. Jahrhunderts, bei dem ein Generator oder ein Dynamotyp, der Gleichstrom erzeugte, mit Hilfe des Wasser- oder Dampfdrucks gedreht wurde. Es erwies sich später kommerziell als unpraktisch, da es nicht einfach ist, Gleichstrom über große Entfernungen zuverlässig zu übertragen. Nikola Teslas Variation der Idee mit Wechselstrom nahm Fahrt auf, und seine Partnerschaft mit George Westinghouse führte zu einer weitverbreiteten Verteilung der elektrischen Energie an US-Haushalte.
Wasserkraftwerke, die auf Dämmen großer Wasserstraßen gebaut sind, sind eine Form oder eine Reihe großer Magnetvorrichtungen. Sie nutzen die Energie des aufgestauten Wassers, um Wasserturbinen anzutreiben, bei denen es sich um einen magnetbasierten elektrischen Generator handelt. Wasserkraft ist eine der am häufigsten genutzten Formen erneuerbarer Energien und macht etwa 20-25% der weltweiten Stromerzeugung aus.