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Wie funktioniert ein Elektromotor? | Die Maus | WDR
Das Wichtigste aus dem Video
Transkriptautomatisch erstellt · 67 Zeilen
- Heute besuche ich eine Firma in Kupferzell, die Elektromotoren herstellt. Hier werden Motoren gebaut, die Aufzüge bewegen.
- Und ich kann rausfinden, wie so ein Motor und Aufzug funktionieren. Praktischerweise haben die hier auch einen Aufzug.
- Da kann ich ja gleich mal gucken. Von hier unten sehe ich Drahtseile, an denen die Kabine hängt.
- Damit wird sie bewegt. Die Seile führen nach oben.
- Wohin genau kann ich aber noch nicht erkennen. Hallo, Herr Fenkl.
- Das ist Peter Fenkl. Der ist der Leiter der Firma.
- Und mit dem fahr ich jetzt mal da hoch. Der Aufzug ist sehr schick und modern und aus Glas.
- Und das ist praktisch, denn da kann ich schon mal gucken, wie es über dem Aufzug aussieht.
- Wir fahren hoch und fahren auf einen kleinen blauen Kasten zu. Das ist der Aufzugsmotor.
- Da sieht man auch wieder die Seile und die führen zu einem gelben Rad. Das Rad ist am blauen Kasten befestigt.
- Mehr kann ich jetzt erst mal nicht sehen. Aber da drin ist ein Elektromotor.
- Der dreht das gelbe Rad und das Rad bewegt dann die Seile, die den Aufzug rauf und runter fahren lassen.
- Wie der Elektromotor das Rad und die Seile aber bewegt, das sieht man hier leider nicht. Nur diese Kabel zeigen, dass der Motor mit Strom betrieben wird,
- also elektrisch ist, was ja auch klar ist, ist ja auch ein Elektromotor. Da ist es natürlich gut, dass wir in einer Fabrik sind, die Elektromotoren baut.
- Denn hier können wir jetzt mal in einen reinschauen, bevor das Gehäuse draufkommt.
- Das ist so ein offener Motor. Grau bemaltes Metall und rot lackierte Drähte.
- Und jetzt zeige ich euch mal was mit dem Schraubendreher. Das graue Metall sind Magnete.
- Magnete ziehen Eisen an, also auch den Schraubendreher. Das sind ganz schön starke Magnete.
- Magnete sind das Allerwichtigste bei Elektromotoren. Dass die alles aus Eisen anziehen, habt ihr ja eben schon gesehen, auch diesen Nagel
- und zwar an beiden Seiten. Und Magnete ziehen auch andere Magnete an, aber nur mit einer Seite.
- Mit der anderen Seite stoßen sie sich ab. Die Seiten eines Magnets heißen Pole
- Nordpol und Südpol, wie die Pole der Erde. Der Nordpol ist rot lackiert und der Südpol grün.
- Nähern sich die unterschiedlichen Pole, also Nord- und Südpol, dann ziehen sich Magnete an. Nähern sich aber gleiche Pole,
- dann stoßen sich Magnete ab. Und genau das kann man nutzen.
- Durch dieses Abstoßen kann man einen Magneten nämlich dazu bewegen, sich zu drehen.
- Das Problem ist nur nach einer halben Drehung ist Schluss. Dann ziehen sich die beiden Magnete nämlich an
- und der Magnet bleibt fest stehen. Erst wenn ich den Magneten weiter drehe, stoßen sich die beiden wieder ab
- und der Magnet auf der Schraube dreht sich wieder. Um eine Aufzugswinde zu bewegen,
- braucht man aber eine ständige Drehung ohne Unterbrechung. Man braucht also etwas anderes.
- Ich hab mal hier so ein Teil aus Metall mit Klebeband präpariert. Wenn ich da einen Nagel dran halte, dann passiert nichts,
- ist ja auch kein Magnet. Wenn ich jetzt aber einen Kupferdraht dazunehme und das Metall damit
- ganz fest umwickel, und zwar richtig oft auf beiden Seiten, dann habe ich um das Metall eine Spule gewickelt,
- so nennt man das. Und an die Drahtenden kommen jetzt zwei Büroklammern.
- Damit schließe ich die Spule an eine Batterie an und dann fließt Strom durch den Draht und durch die Spule.
- Und wenn Strom durch eine Metallspule fließt, dann entsteht um sie herum ein unsichtbares Magnetfeld.
- Das werde ich euch jetzt mal beweisen, wieder mit dem kleinen Metallnagel:
- Und er hält! Ohne Strom fällt er einfach wieder runter.
- Und mit Strom wird er wieder angezogen. Dieser Magnet ist ein Elektromagnet, also ein Magnet,
- den man aus- und wieder anschalten kann. Wie der andere Magnet, hat auch der Elektromagnet
- einen Nord- und einen Südpol. Das markiere ich jetzt hier mal mit kleinen Aufklebern.
- Rot für Nord- und Grün für Südpol. Die grüne Südpolseite des Magnets wird von der roten
- Nordpolseite des Elektromagnets angezogen. Wenn ich den Magneten umdrehe, dann kommen zwei gleiche Seiten zusammen,
- nämlich Nord- und Nordpol und die stoßen sich natürlich ab. Das Besondere am Elektromagneten
- sieht man, wenn ich die Batterie jetzt aber andersherum klemme. Das heißt ich drehe Plus und Minus um und ändere die Stromrichtung.
- Ich schließe das Ganze wieder an und plötzlich ziehen sich die Magnete an, das heißt, Nord- und Südpol haben sich umgekehrt.
- Noch mal den Magnet umdrehen, zum Beweis. Und jetzt stoßen sie sich wieder ab.
- Für meine Spule habe ich jetzt noch mal eine Aufhängung gebaut. Die Spule darin ist genau die gleiche
- wie die, die wir eben hatten, aber sie kann sich in der Aufhängung bewegen und drehen.
- Und damit der Elektromagnet immer weiter abgestoßen wird und sich schön weiter dreht, muss man die Stromrichtung immer wieder ändern.
- Und das funktioniert mit einem Trick. Auf der Aufhängung sind zwei Kupferplatten, die mit der Spule verbunden sind.
- Der Strom fließt über die eine Platte zur Spule und dann von der anderen Seite
- auf die zweite Platte und zurück zur Batterie. Durch den Strom entsteht wieder das Magnetfeld mit Süd- und Nordpol.
- Wenn ich das Ganze jetzt mal drehe, dann fließt der Strom nicht mehr über die eine Platte, sondern über die andere Platte zur Spule.
- Nord- und Südpol tauschen die Plätze. Ich muss also nicht mehr die Batterie umklemmen, sondern die Kupferplatten
- ändern die Stromrichtung und damit das Magnetfeld. Noch mal drehen,
- Südpol oben, Nordpol unten. Durch
- den Wechsel der Pole zeigt immer ein roter Nordpol zum Nordpol des Magnets, den ich daneben halte.
- So, und jetzt kommt wieder die Batterie ins Spiel. Soweit war das ja nur Theorie.
- Jetzt wollen wir natürlich auch gucken, ob das wirklich funktioniert. Ich halte den Magneten daneben und ja, es dreht sich.
- Die Pole stoßen sich ab. Wenn ich noch einen zweiten Magneten
- daneben halte, dreht sich der ganze Motor noch schneller. Je mehr Magnete, desto schneller dreht sich
- ein Elektromotor. Die Elektromotoren, die hier im Werk gebaut
- werden, sind natürlich viel größer und haben auch viel mehr Magnete. Die sind hier grau lackiert und das Rote,
- das sind die Spulen. Und so funktioniert also der Fahrstuhlmotor.
- Der Elektromotor da drin bewegt die gelbe Winde, die dann die Seile bewegt und die Aufzugskabine hochzieht.
- So ein Motor sieht in der Produktion furchtbar kompliziert aus. Aber wir wissen jetzt, wie einfach der sich dreht.
- Alles beginnt mit zwei Magneten, die sich abstoßen und anziehen.