Wie wird Wechselspannung erzeugt?

In Richtung der Zylinderachse sind abwechselnd Nord- und Südpol magnetisiert.
Man kann diese Pole sichtbar machen, wenn man Eisenfeilspäne oder Eisenpulver auf den Magneten streut.

Beim hier verwendeten Magneten gibt es 8 Pole - 4 Südpole und 4 Nordpole.

Ist der Fahrradgenerator in Betrieb, dann rotiert der Dauermagnet in der Spule - er wird daher Rotor genannt.

Im diesem Bild erkennt man die Spule mit den Blechlaschen. Jede zweite Blechlasche (2) ist mit dem hinteren Ende der Spule verbunden, die jeweils anderen (1) mit dem vorderen Ende der Spule.
Es gibt 8 Zwischenräume zwischen den Laschen. Dies passt zu den acht Polen oben. Zwei gleichnamige Pole (z.B. Nordpole) sind immer um 90 Grad versetzt, so sind es auch die entsprechenden Zwischenräume zwischen 1 und 2.

Die Spule ist fest im Gehäuse montiert, man nennt sie daher Stator.
(lat. stare - stehen).

Leider sind heutige Generatoren aus Gründen der Sicherheit und der Lärmentwicklung vollständig gekapselt und man sieht in ihr Inneres nicht mehr hinein!
Früher war das anders. Das Foto zeigt einen alten Generator (gebaut um 1900), der im alten Wasserkraftwerk in Rheinfelden (Hochrhein) Dienst tat. Er läuft gerade nicht.

Beachte seine Größe im Vergleich zu den interessiert beobachtenden Physiklehrern!

Der schwarze, zylindrische Kasten im Vordergrund ist die sogenannte Erregermaschine. Das ist ein "kleiner" Generator der Gleichspannung erzeugt (Größenordnungen: 150 V Gleichspannung , 500 A Stromstärke).
Heute verwendet man manchmal auch Wechselspannungsgeneratoren und erzeugt die Gleichspannung daraus mit Hilfe von Dioden.

Über Schleifringe wird diese Gleichspannung an die Spulen im Rotor geleitet. Sie werden so zu Elektromagneten und erzeugen die wechselnden Magnetpole.

In der Schemazeichnung aus einem Themenheft der IZE sieht man dies in einer vereinfachten Form noch einmal:
Der Rotor ist hier als einfacher Nord- und Südpol dargestellt.
In Wirklichkeit rotieren aber viele von Elektromagneten erzeugte Nord- und Südpole an den fest angebrachten Spulen (Stator) vorbei und induzieren in ihnen eine Spannung (vgl. Foto unten).

Diese Spannung kann ohne Kontakte abgenommen werden - genau wie beim Fahrradgenerator.

In dieser Detailaufnahme sieht man alles noch ein wenig deutlicher. Man erkennt vor allem die Magnetspulen am Ende des Rotors. Sie erzeugen die wechselnden Magnetpole.
Am Außenrand sind auch die Induktionsspulen(rohre) zu erahnen.