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Nutzbremsung

Bei jeder Bremsung soll die Bewegungsenergie eines Fahrzeuges möglichst schnell in andere Energieformen umgewandelt und dadurch die Geschwindigkeit reduziert werden. Während bei herkömmlichen Bremsanlagen die Bewegungsenergie in thermische Energie umgewandelt und als Wärme an die Umgebung abgegeben wird, überführen Nutzbremsanlagen die Bewegungsenergie in elektrische Energie, die im Regelfall in einer Batterie gespeichert wird. Nutzbremsanlagen arbeiten meist nach dem Generatorprinzip.

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Bei jeder Bremsung soll die Bewegungsenergie eines Fahrzeuges möglichst schnell in andere Energieformen umgewandelt und dadurch die Geschwindigkeit reduziert werden. Während bei herkömmlichen Bremsanlagen die Bewegungsenergie in thermische Energie umgewandelt und als Wärme an die Umgebung abgegeben wird, überführen Nutzbremsanlagen die Bewegungsenergie in elektrische Energie, die im Regelfall in einer Batterie gespeichert wird. Nutzbremsanlagen arbeiten meist nach dem Generatorprinzip.

Wie jeder selbst schon einmal feststellen konnte, fährt sich ein Fahrrad mit eingeschaltetem Dynamo schwerer als ein ohne Dynamo betriebenes Fahrrad. Insbesondere rollt es auf ebener Strecke nicht so weit und bleibt eher stehen. Der Dynamo wandelt einen Teil der Bewegungsenergie in elektrische Energie um, er wirkt demzufolge auch als Bremse.

In größeren Fahrzeuge muss man einen erheblichen Teil chemischer Energie (Benzin) oder elektrischer Energie (Elektroantrieb) hineinstecken, damit sie auf die gewünschte Geschwindigkeit beschleunigt werden. Daher ist es naheliegend, einen Teil dieser Energie wieder zurückzugewinnen, wenn das Fahrzeug anhalten soll. Da der Entzug von Bewegungsenergie - wie beim Fahrrad - auch immer gleichzeitig ein Abbremsen bedeutet, kann man die Energierückgewinnung und das Bremsen miteinander verbinden.
Technisch löst man das Problem häufig durch eine Generator-Elektromotor-Kopplung.

  • Ein eingeschalteter Fahrraddynamo wirkt als Bremse.

    L. Meyer, Potsdam

Prinzipiell arbeitet ein Elektromotor, der von außen angetrieben wird, wie ein Generator, das heißt er wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um. In Elektrofahrzeugen, die mit der Möglichkeit zur Nutzbremsung ausgestattet sind, registrieren spezielle Messeinrichtungen (Sensoren), ob das Fahrzeug gerade bergab rollt oder der Fahrer die Bremse betätigt. In diesem Moment wird der Kraftschluss zwischen rollenden Rädern und Elektromotor hergestellt. Der Motor wirkt nun wie ein Generator, er entzieht dem Fahrzeug Bewegungsenergie und wandelt diese in elektrische Energie um. Die elektrische Energie fließt in die Batterie und steht nun für eine erneute Nutzung zur Verfügung.

Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Nutzbremsung." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/index.php/schuelerlexikon/physik/artikel/nutzbremsung (Abgerufen: 30. June 2025, 11:32 UTC)

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Lorentz-Kraft

Auf alle geladenen Teilchen oder Körper, die sich in einem magnetischen Feld nicht parallel zu den magnetischen Feldlinien bewegen, wirkt eine Kraft. Diese Kraft bezeichnet man nach dem niederländischen Physiker HENDRIK LORENTZ (1853-1928), der sie gegen Ende des 19. Jahrhunderts näher untersucht hat, als LORENTZ-Kraft.
Berechnungen zur LORENTZ-Kraft sind mitunter recht kompliziert, weil diese Kraft als vektorielle Größe sowohl von der Bewegungsrichtung und dem Betrag der Teilchengeschwindigkeit als auch von der Stärke und Richtung des Magnetfeldes abhängt. Allgemein gilt:
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Hans Christian Oersted

* 14.08.1777 in Rudkoebing
† 09.03.1851 in Kopenhagen

Er war ein dänischer Physiker und Chemiker und war als Professor für Physik in Kopenhagen tätig. Im Jahre 1820 entdeckte er die magnetische Wirkung elektrischer Ströme und damit den Zusammenhang zwischen Elektrizität und Magnetismus.

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Dauer- und Elektromagnete werden in vielen Bereichen der Technik genutzt. Im Magnetfeld der Erde können wir uns mithilfe eines Kompasses orientieren. die Beschreibung von magnetischen Feldern kann, wie bei elektrischen Feldern, mit dem Modell Feldlinienbild oder mit Feldgrößen erfolgen.

Im Test können Sie prüfen, wie fundiert Ihre Kenntnisse über magnetische Felder sind. 

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