Ergometer

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Was musst du tun, damit die Eisenbahn fährt, das Blinklicht leuchtet oder der Fernseher läuft?

Worum geht es?
Mit diesen Fahrrädern lassen sich ein Fernseher und eine Kamera betreiben. Dass das ganz schön anstrengend ist, stellt man meist sehr schnell fest. Erfrischung bringt da der Ventilator, für den man sich allerdings ebenfalls ins Zeug legen muss.

Weshalb ist das so?
Bei den Fahrrädern dieser Station handelt es sich um sogenannte Ergometer, auf denen man mit reiner Muskelkraft elektrischen Strom erzeugen kann. Dazu muss man sich nur auf das Rad setzen und kräftig in die Pedalen treten. Das grundlegende Prinzip beim Ergometer bildet ein Generator, der an das Hinterrad angeschlossen ist. Durch das Strampeln auf dem Fahrrad wird im Inneren des Generators eine Leiterschleife – das ist ein zu einem U ge¬formter Draht, an dessen Enden man elektrische Geräte anschließen kann – kontinuierlich in einem Magnetfeld gedreht.

Durch die Bewegung im Magnetfeld wirkt auf die frei beweglichen Elektronen im Draht eine Kraft, die man Lorentzkraft nennt. Sie steht senkrecht zu den Feldlinien des Magnetfelds und hat nur Einfluss auf den Teil der Leiterschleife, bei dem die Bewegung nicht parallel zu den magnetischen Feldlinien verläuft. Durch diese Kraft entsteht eine elektrische Spannung, die umso größer wird, je stärker man trampelt.

Mit Hilfe der verschiedenen Schalter kann man nun bestimmen, welches elektrische Gerät als Verbraucher gewählt wird. Zum Betreiben der Leuchtstoffröhren reichen bereits einige Watt aus, bei der Videokamera und dem Bildschirm sind jedoch schon 100 Watt nötig. Und das kann man ganz schön fühlen! Möchte man möglichst viele Dinge gleichzeitig betreiben, muss man sich dafür richtig anstrengen.