Einen einfachen Elektromotor mit der Familie bauen
Schritt-für-Schritt Anleitung für ein spannendes Physik-Experiment, das Kindern Elektromagnetismus spielerisch erklärt.
- Was ihr braucht. Sammelt folgende Materialien: eine 1,5V-Batterie (AA), etwa 1 Meter dünnen Kupferdraht (0,5-1mm dick), einen kleinen Neodym-Magneten (etwa münzgroß), eine Büroklammer, zwei kleine Gummibänder, Schmirgelpapier (fein) und eine kleine Zange. Alles bekommt ihr im Baumarkt oder online. Der Magnet sollte stark genug sein, aber nicht zu groß – Fingerkuppe reicht völlig.
- Die Drahtspule wickeln. Formt aus etwa 80cm Kupferdraht eine runde Spule mit 8-10 Windungen. Der Durchmesser sollte etwa so groß wie eine 2-Euro-Münze sein. Lasst an beiden Enden etwa 5cm Draht überstehen – das werden die Anschlüsse. Wickelt die Spule schön gleichmäßig und achtet darauf, dass sie flach liegt. Die überstehenden Drahtenden sollten in entgegengesetzte Richtungen zeigen.
- Den Draht vorbereiten. Jetzt kommt der wichtigste Trick: Schmirgelt nur eine Seite jedes Drahtendes ab, sodass das blanke Kupfer sichtbar wird. Die andere Seite bleibt isoliert. Das ist entscheidend dafür, dass sich der Motor dreht! Dreht die Spule so, dass die abgeschmirgelten Seiten der beiden Drahtenden auf derselben Seite liegen. Dieser Schritt bestimmt, ob euer Motor funktioniert.
- Die Halterung bauen. Biegt die Büroklammer auseinander und formt zwei kleine Ösen, die als Lager für die Drahtspule dienen. Die Ösen sollten die überstehenden Drahtenden aufnehmen können, aber nicht zu locker sein. Befestigt die Büroklammer-Halterung mit den Gummibändern an den Polen der Batterie, sodass die Ösen etwa 2-3cm über der Batterie stehen.
- Motor zusammenbauen und testen. Legt die Drahtspule in die Ösen der Halterung, sodass die Drahtenden Kontakt zu den Büroklammer-Teilen haben. Platziert den Magneten direkt unter der Spule auf die Batterie. Gebt der Spule einen kleinen Schubs – sie sollte sich nun kontinuierlich drehen! Falls nicht, überprüft die Kontakte und die Schmirgel-Stellen. Manchmal muss man die Position des Magneten leicht anpassen.
- Warum funktioniert das?. Euer Motor nutzt das Prinzip des Elektromagnetismus. Der Strom fließt durch die Drahtspule und macht sie zu einem Elektromagneten. Dieser wird vom Dauermagneten angezogen oder abgestoßen. Durch das halbseitige Abschmirgeln wird der Stromkreis regelmäßig unterbrochen, sodass sich die Spule immer weiterdreht statt stehenzubleiben. So funktionieren auch die Motoren in Spielzeugen, Haushaltsgeräten und Autos – nur viel komplexer!