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Schülerversuche zum Elektromotor - manueller Kommutator

Versuch 1

Die Herausforderung liegt darin, mit Gleichstrom einen Rotor in Bewegung zu versetzen. Die Experimente fokussieren auf die Bedeutung und die Funktion des Kommutators.

Schülerversuche Elektromotor 1
Versuch 1
  • Die Spule kann 500 oder auch 1000 Windungen betragen, für die anliegende Spannung reichen um die 3 V.
  • Der Eisenkern des Magneten darf nicht zu weit in Richtung des Rotors ragen, da sich ansonsten die Magnetisierung des Eisenkerns durch die Permanentmagneten des Rotos zu stark bemerkbar macht
  • Durch Verbindung des roten Kabelende mit dem Verlängerungsstift wird der Stromkreis geschlossen und der Rotor richtet sich im Magnetfeld des Elektromagneten aus. Der Rotor kann in Drehung versetzt werden, indem das Magnetfeld des Elektromagneten passend ausgeschaltet wird, sodass der Rotor aufgrund seinens Schwungs noch mindestens eine halbe Drehung ausführt. Dann erfolgt ein erneues Schließen des Stromkreises und der Rotor vollführt eine weitere 180°-Drehung. Durch passendes Ein- und Ausschalten wird der Rotor in Bewegung gehalten.
Schülerversuch Elektromotor Teil 1
Draufsicht

Versuch 2

Schülerversuche Elektromotor 1
Versuch 2
  • Die Optimierung liegt darin, zwei Spulen mit entgegengesetzten Magnetfeldern zu verwenden und zwischen diesen hin- und herzuschalten.
Schülerversuch Elektromotor Teil 2
Draufsicht

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  • Günstig wäre es nun, einen Umschalter zu verwenden, der beide Spulen in wechselnder Richtung von Ladungen durchfließen lässt. Die Leybold-Lösung mit zwei Schaltern 57915 ist für hohe Schaltfrequenzen nicht sehr praxistauglich. Besser ist z.B. der Schalter von Phywe Art. Nr. 06032-00 oder ggf. Leybold 57914 - die wir aber leider nicht besitzen

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