Schulprojekt

Den Widerstand bekommst du runter wenn du die Lampe wieder abschließt und das dauerhaft
Der Widerstand ist die Energie die die 2,4 Watt Lampe vom Generator abzieht.
Deine Windrad ist viel zu klein um diese zu betreiben. Sattle um auf eine Power Led mit 0,5 Watt.
Oder Normale 5mm Leds nehmen und dafür immer 3-5 in Serie- Messe aber die Milliampere die sie dabei aufnehmen denn wenn du drüber kommst über die Led Herstellerangaben ins die Led sehr schnell hinüber und ausgebrannt.
Ein Volt /Milliampere Anzeigeinstrument würde ich auch einbauen, so kannst du die Energiewerte messen die sich bei verschiedenen Ventilatorabständen ergeben und auf die Leds abstimmen.
Gruß Hans

Ja, so kannst du das berechnen. Du kannst auch einen Widerstand in Reihe zur Glühlampe anschließen. Dann reduzierst du den Strom und damit die abgenommene Leistung. Die Lampe ist dann aber auch dunkler.

Ich würd mich mal über ein Foto deiner anlage freuen.

Der sieht doch ganz schick aus.

Das ist aber eine tückische Schulaufgabe, Meister Kamikaze!
Wenn Du einfach nur die Schaufeln Deines schon von Dir gebauten Modells versetzt, dann verändert sich auch die der Strömung ausgesetzte Dimension Deines Rotors, er hat also bei geschlossenem Spalt einen größeren- und bei 20% Öffnung weit weniger Durchmesser. Nach den in den Wind stehenden Fächenmaßen ermittelt man einen Wirkungsgrad des Windrades. Am besten fragst Du vorher Deinen Lehrer, ob ihm auch bewußt ist, vor welch schwierige Aufgabe er Dich gestellt hat.

Naja, eine 2,4 W Lampe setzt mehr Leistung um, als dein Rotor liefern konnte. Sie bremst es also runter.

Meister Kami,

Nimm einfach mal einen Dynamo in die Hand, dreh ihn an und mach an den beiden Drähten wo der Strom rauskommt, einen Kurzschluss. Er dreht dann auf einmal viel schwerer, er bremst ab. Ähnliches passiert mit den verschieden starken Glühbirnen, bei der schwächeren fließt weniger Strom durch ("Kurzschluss"), bremst auch weniger ab. Bei der stärkeren Birne fleßt mehr Strom, bremst stärker.

Mit dem Spalt zwischen den Schaufeln - Du kannst natürlich auch mehrere Rotoren mit jeweils gleichem Radius, aber verschieden großen Spaltöffnungen zwischen den Schaufeln bauen. Immer Breite x Höhe des Rotors in der breitesten Position im Umlauf die gleichen Abmessungen. Das würde zwar weit mehr Bastelaufwand erfordern, spart Dir aber dafür einige Rechnerei. Wobei ich mir allerdings nicht ganz sicher bin, ob wirklich alles nur mit Rechnen gelöst werden kann! Mir hat ein Physik-Professor einmal verraten, dass sich noch niemand getraut hat, vom Savonius-Rotor ein mathematisches Modell zu erstellen. Du scheinst einen guten Lehrer zu haben.

Nein, großer Meister, die Winkelgeschwindigkeit verändert sich bei kleinerem Durchmesser des Rotors ganz gewaltig! Erst recht dann, wenn wir die Veränderungen mit dem unterschiedlichen Innenspalt der Schaufeln mit einbeziehen. Da zu erwarten ist, dass sich bei großem Durchmesser, also bei innen verschlossenem Spalt die Drehzahl des Rotors einhergehend mit weniger Drehmoment deutlich verlangsamt, dürfte der Effekt der höheren Winkelgeschwindigkeit bei kleineren Durchmesser und offenem Spalt zusätzlich noch weit höher als normal liegen!

Erklären läßt sich die allgemeine Zunahme der Winkelgeschwindigkeit bei kleineren Durchmessern sehr einfach!

Die Flügel legen im Umlauf einen kürzeren Weg zurück, benötigen so weniger Zeit und Strecke für eine volle Umdrehung. Die Strömungsgeschwindigkeit, der Wind, bleibt aber der Gleiche, da die Strecke kürzer ist, schafft es der Rotor bei kleinerem Durchmesser schneller, diese Umlauf-Strecke zurückzulegen.

Die Zyklen, in denen die verschieden gestalteten Reaktionen der Strömung an den Schaufeln ablaufen sind ebenso viel kürzer, mit - was für den großen Meister besonders interessant sein dürfte - damit auch veränderten Wirkungsintensitäten z.B. beim Magnus-Effekt (und nicht nur dort)!
Ganz am Rande - der Magnus-Effekt wurde von Sigurd Savonius genutzt, um statt eines Segels bei einem Boot einen Savoniusrotor einzusetzen. Es gibt sogar Savonius-Rotoren, die als Drachen an einer Zugleine steigen gelassen werden, das ist eines von vielen "Wundern", die der Magnus-Effekt bewirken kann! Vielleicht findest Du selber noch mehr heraus, wenn Dich das Thema erst mal gepackt hat.

Ja, das ist soweit richtig,

Nun stell dir aber mal vor dass beide Autos nur eine einzige Geschwindigkeit von sagen wir mal 50 Km/h fahren können. Dann macht das inneren Auto in der gleichen Zeit deutlich mehr Runden als das äußere.

Hier bei uns ist dieser Tempomat die Schnelllaufzahl und die ist nunmal auf etwa 1 im Leerlauf bzw. etwas drunter unter Last festgelegt und die ändert sich auch nicht, egal welchen Durchmesser der Rotor hat. Entsprechend muss derjenige mit dem kleineren Durchmesser auch einen größere Drehzahl haben als der mit dem größeren Durchmesser. Die Schnelllaufzahl bezieht sich immer auf die Geschwindigkeit an der äußersten Ecke des Rotors. Dort drehen also beide Rotoren gleich schnell, genau wie auch die Autos gleich schnell fahren.
Was sich dann also ändert ist die Drehfrequenz bzw. Winkelgeschwindigkeit.
Gruß
Max

@Kamikaze: Du hast doch sicherlich schon einmal daußen in der Landschaft eines der größeren Windräder gesehen, mit denen heutzutage ein Großteil des umweltfreundlichen Stroms erzeugt wird. An deren Flügelspitzen können leicht Geschwindigkeiten um 200 kmh gemessen werden, während sich die Rotornabe relativ langsam dreht. Nun schau doch nur einmal auf ein kleines Spielzeugwindrad wie man es sich aus einem quadratischen Stück Karton selber ausschneiden und zurechtkniffeln kann: Du brauchst es nur leicht anzupusten und schon bewegen sich dort die Flügel so schnell, dass Du sie mit den Augen kaum verfolgen kannst. Auch die Nabe dreht sich viel schneller. Vergleiche dies nur einmal mit der Umdrehungszahl der großen industriellen Windräder. Dann ist es vielleicht leichter für Dich, zu verstehen, was wir Dir nahebringen möchten.