Der Dynamo funktioniert mithilfe eines Magneten. Elektrischer Strom erzeugt ein Magnetfeld; das ist das Prinzip des Elektromagneten. Ladungen bewegen sich im Raum und bauen dadurch ein Magnetfeld auf. Das funktioniert aber auch anderes herum: Auch ein Magnetfeld kann, wenn es sich im Raum bewegt und ein elektrisch leitender Draht in der Nähe ist, die Elektronen darin in Bewegung setzen, sprich: im Draht Strom erzeugen.
Genau das passiert beim Fahrraddynamo: Oben befindet sich dieses Rädchen, das am Reifen anliegt. Wenn sich der Reifen dreht, dreht sich auch das Rädchen. Dieses Rädchen ist verbunden mit einem Magneten im Inneren des Dynamos.
In der Spule wird Spannung induziert, wenn sich das Magnetfeld ändert
Wenn also der Reifen sich dreht, dann dreht sich auch dieser Magnet. Diesen Magneten muss man sich wie einen runden Stab oder Zylinder vorstellen, der aus verschiedenen "Sektoren" besteht – er sieht also im Querschnitt ein bisschen aus wie eine Pizza.
Ein "Pizzastück" stellt einen magnetischen Nordpol dar, das benachbarte ist ein Südpol, sodass sich an der Oberfläche des Zylinders Nord- und Südpole mehrmals abwechseln. Das ist deshalb wichtig, weil, wenn der Magnet sich dreht, er ein ständig wechselndes Magnetfeld in seiner Umgebung erzeugt.
Und was ist seine Umgebung? Seine Umgebung ist eine Spule mit einem aufgewickelten Draht. Die beiden Enden dieses Drahtes führen aus dem Dynamo heraus; ein Ende ist dabei meist mit der Fahrradlampe verbunden.
Es passiert nun also Folgendes: Der Reifen setzt das Rädchen in Bewegung, mit dem Rädchen dreht sich der Magnet. und diese schnelle Rotation des Magneten erzeugt ein ständig wechselndes Magnetfeld. Dies wiederum setzt im Draht elektrischen Wechselstrom in Gang, der das Fahrradlämpchen zum Leuchten bringt.
Wenn man einen Dynamo auseinanderbaut erkannt man, dass es noch etwas komplizierter ist, aber das Prinzip ist so, wie ich es beschrieben habe.
Fahrraddynamo ist ein Stromgenerator
Ein Fahrraddynamo ist letztlich nur eine spezielle kleine Form von einem Stromgenerator. Wir kennen Dieselgeneratoren, wir kennen Turbinen – alles Geräte, die aus einer mechanischen Bewegung Strom erzeugen. Die beruhen fast alle auf dem gleichen Prinzip: Irgendetwas wird durch mechanische Bewegung zum Drehen gebracht – entweder dreht sich eine Drahtspule in einem Magneten oder umgekehrt ein Magnet dreht sich schnell relativ zu einer Spule. Durch diese relative Bewegung in einem Magnetfeld wird in dem Spulendraht ein elektrischer Strom erzeugt.
Das Besondere ist, dass der Fahrraddynamo relativ klein ist. Und er hat Nachteile: Wenn man aufhört zu treten, erlischt das Licht. Wer viel im Dunkeln Fahrrad fährt, weiß auch, dass eine dynamogetriebene Lichtanlage doch recht störungsempfindlich ist. Deshalb sind die klassischen Fahrraddynamos immer weniger im Einsatz – die Radler gehen immer mehr zu batteriebetriebenen Leuchten über.
Das normale Fahrrad wird trotzdem auch heute noch mit dem klassischen Dynamo ausgeliefert, denn das ist – außer bei Rennrädern – Vorschrift.
Mathematik Warum teilt man Kreise in 360 Grad ein?
Darüber gibt es viele Mutmaßungen. Klar ist nur, dass die 360-Grad-Einteilung auf das Zahlensystem der Babylonier zurückgeht. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.
Mathematik Warum heißt der 90-Grad-Winkel "rechter Winkel"?
Das hat nichts mit rechts oder links zu tun, sondern das "recht" leitet sich ab vom lateinischen "angulus rectus". Das wurde zu Beginn der Neuzeit einfach ins Deutsche übertragen. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.
Geografie Woher wusste der Polarforscher Roald Amundsen, dass er am Südpol ist?
Amundsen musste den Sonnenstand messen. Das macht man mit einem Sextanten, also einem Gerät, mit dem man messen kann, in welchem Winkel die Sonne über dem Horizont steht. Das hat er immer wieder gemacht um festzustellen, wo die Sonne insgesamt am niedrigsten steht. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.
