wie funktioniert dieser elektromotor? (wichtig!)
hey leute ich muss für den physik unterricht einen elektromotor bauen und eine beschreibung dazu abgeben. ich habe ein video gefunden wo ein sehr einfacher motor gezeigt wird. leider ohne beschreibung. könntet ihr mir vllt erklären wie der motor aus diesem video http://www.youtube.com/watch?v=zOdboRYf1hM funktioniert? er besteht aus einem kupferdraht, einer batterie und einem magneten danke im vorraus
8 Antworten
Ich liebe diesen Motor. Man kann ihn deutlich einfacher bauen, wenn man eine Holzschraube und ein kurzes stück Litze (also eine Kabelader) anstelle des Drahtbügels nimmt. Der Magnet muss auf jeden Fall leitfähig sein (z.B. dank einer metallischen Versiegelung).
Bauanleitung
Den Magneten legst du auf den Kopf der Schraube (bleibt kleben).
Die Batterie hälst du mit dem Pluspol nach unten in die Luft, und hälst die Schraube mit dem spitzen Ende an den Boppel des Pluspols. Sie bleibt dank des Magneten hängen und ist frei drehbar.
Jetzt drückst du von dem Kurzen Kabel das eine Ende gegen den Minuspol, während du das andere Ende seitlich an die Mantelfläche des Magneten führst. Das stellt einen Schleifkontakt dar, und Schraube mit Magnet fangen an, sich affenschnell zu drehen.
Funktionsweise
Es handelt sich um eine Gleichstrommaschine. Das Stück Kabel interessiert garnicht, sondern nur der Strom, der durch den Magneten fließt. Er fließt nämlich vom Schleifkontakt aus radial zur Mitte des Magneten. Dabei sieht dieser Strom ein Magnetfeld, dass nach oben zeigt, also senkrecht zum Strom. Auf den Strom wirkt demnach eine http://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkraft, die ihn in Rotationsrichtung wegdrücken will (rechte-Hand-Regel). Der Strom kann aber gar nicht weggedrückt werden, da der Schleifkontakt ortsfest ist. Also wird stattdessen der Magnet radial weggedrückt (actio gleich reactio). Nachdem sich der Magnet nun ein winziges Stück gedreht hat, sieht die Situation wieder genauso aus (Der Strom fließt lediglich an einer leicht anderen Stelle durch den Magneten). Also dreht sich der Magnet wieder ein kleines Stück. uswusf.
Stimmt, im Video ist die mechanische Aufhängung eine andere, es ist aber beinahe der gleiche Motor.
Der Aufbau, den ich vorgeschlagen habe, hat eine sehr reibungsarme Aufhängung. Und trotz nur einer Windung ist die Lorentzkraft groß, Neodym sei dank! Der Motor dreht sich mit ca. 300 Umdrehungen pro Minute (grob geschätzt, habe kein Stroboskop) und eine Batterie reicht für locker 10Minuten Betrieb!
Was die Kraft auf den Strom angeht, glaube ich jedoch, es ist genau andersrum: Das magnetische Feld im Magneten (etwa konstant) ist deutlich stärker als die sich außen schließenden Feldlinien (1/r^3). Da sich die Feldrichtung umkehrt, wirken Kraft im und außerhalb des Magneten in entgegengesetzte Richtungen. Dominieren tut aber die Kraft im Innern, und gibt somit die Drehrichtung vor.
So wie ich das da erkenne müsste es folgendermaßen funktionieren... Dieser Draht ist sozusagen eine kleine Spule, also mit einer Wicklung. Durch die Batterie wird ein Stromfluss gegeben, der um den Strom durchflossenen Leiter ein Magnetfeld bildet.. Der Dauermagnet, stößt sich dann mit dem Magnetfeld des Leiters wohl ab und somit entsteht die Drehung.
ganz einfach... stell dir vor du hast ein ring.. in diesem sind 2 magnete.. einer links und einer rechts... also L= + R= - und in der mitte idt eine welle... an denne auch 2 magnete sind.. also auch +/- und auf dieser welle ist ein draht gewickelt.. an das eine ende vom draht machst du von der Batterie + und an das andere - ran.. ( weil sich bei magneten die pohe ++ und -- abstoßen gibt man strom in den draht... dadurch werden die pohe + und - umgegehrt.. und somit dreht sich der motor ... verstanden????
kannst du mir das mit dem polwender etwas genauer erklären? sonst sehr eine gute antwort
Durch den Strom den Batterie wird um den Draht ein Magnetfeld erzeugt, das von den unten leigenden Magneten abgestoßen wird. Allerdings reicht die Einfachkonstruktion nur für etwa 1/2 Drehung und entleert die Batterie sehr schnell. Es wird unter dem Video extra auf die Erhitzung der Batterie hingewisen, ein Zeichen von hoher Stromabgabe.Kein besonders eindrucksvolles Objekt.
ein starker strom fließt und schafft elektromagnetismus, der sich mit dem magnetismus des neodynmagneten unter der batterie abstößt und entsprechend anzieht.
Der Motor im Video hat aber keinen drehenden Magneten ... aber das Prinzip ist gleich. Ich stelle mir's so vor:
Der Magnet erzeugt auch außen um sich ein Magnetfeld mit senkrecht verlaufenden Feldlinien (er ist ein kleiner Stabmagnet - siehe dazu z.B. http://de.wikipedia.org/wiki/Stabmagnet - das Bild rechts musst Du für den Motor senkrecht stellen).
Der Strom, der durch die waagrechten Drähte fließt (die den Magnet berühren), schneidet nun auch wieder senkrecht durch die Feldlinien, und wieder entsteht eine Lorentzkraft.
Wie schon andere gesagt haben, ist das ganze aus Sicht der Batterie nahezu ein Kurzschluss - d.h. es fließt ein sehr hoher Strom (begrenzt vor allem durch den Innenwiderstand der Batterie), und daher reicht auch der niedrige Wirkungsgrad mit nur einer "Drahtwindung" aus. In einem echten Motor macht man viele viele Windungen, damit man den Strom sehr oft "ausnützt" - jede Windung erzeugt ja wieder eine Kraft ...