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Der einfachste Elektromotor der Welt

Mit ganz einfachen Mitteln kannst du einen Elektromotor bauen, der elektrische Energie in Bewegungsenergie umwandelt.

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Werkzeuge und Materialien

  • 1,5 V Batterie
  • Nagel oder Schraube
  • Neodym-Magnet (zylindrisch, d: 0,5-1 cm, axial magnetisiert)
  • Ein Stück Kabel (ca. 15 cm, an den Enden abisoliert)

Was tun und beobachten?

  1. Befestige den Magnet mit einer flachen Seite am Kopf der Schraube (Möglichst zentral, um eine Unwucht zu vermeiden).
  2. Halte in der einen Hand die Batterie und hänge mit der anderen die Spitze der Schraube von unten an den einen Pol der Batterie - sie sollte sich durch die Anziehung des Magneten dort von alleine halten.
  3. Ein Kabelende mit einem Finger auf den oberen Batteriepol drücken.
  4. Mit dem anderen Kabelende die Seite des Magneten berühren.
  5. Was geschieht, wenn die Polung der Batterie oder des Magneten vertauscht werden?

Was passiert da?

Sobald eine Verbindung zwischen den beiden Polen der Batterie hergestellt wird, fliesst ein relativ hoher Strom (Kurzschlussstrom). Dieser fliesst auch durch den Magnet. Im Magnet werden die bewegten elektrischen Ladungen (also der Strom) durch das Magnetfeld abgelenkt. Die sogenannte Lorentz-Kraft wirkt auf die Ladungen und lenkt sie senkrecht zum Strom und senkrecht zum Magnetfeld ab (Rechte-Hand-Regel).

Probiere es aus: Wenn du den Magnet an der Unterseite statt an der runden Seite mit dem Kabel berührst, sinkt die Leistung des Motors rapide. Strom und Magnetfeld müssen möglichst senkrecht zueinander stehen, damit die Lorentz-Kraft maximal wird.

Die Richtung der Lorentz-Kraft (F) (und somit die Drehrichtung des Motors) hängt von zwei Faktoren ab:
- Richtung des Stroms (I)
- Richtung des Magnetfeldes (B)

Wenn du den Magnet oder die Batterie umdrehst, dreht sich der Motor also in die andere Richtung.

Experimentierwerkstatt Magnetismus 2
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