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physik artikel (Interpretation und charakterisierung)

Magnet

Der e-motor


1. Atom
2. Motor



Aufbau und Funktion des E-Motors Der Aufbau eines Gleichstrommotors ist recht einfach. Er besteht aus einem Dauermagneten in dessen Feld sich ein gelagerter Elektromagnet befindet. Dieser E-Magnet nennt sich Anker. Der Anker wird über zwei Schleifkontakte mit der elektrischen Quelle verbunden. Am vorderen Ende des Ankers befindet sich der so genannte Kommutator. Er ist ein isolierter Zylinder mit zwei leitenden Halbringen.

     Die Schleifkontakte werden nun genau gegenüber voneinander angeordnet, sodass stets nur eine der Ringhälften mit je einem Schleifkontakt in Berührung kommt. Die Ringhälften stellen den (+)Pol und den (-)Pol der Spule dar. Gibt man nun einen Strom auf die Spule, so verhält sich der Anker wie ein Elektromagnet. Je nachdem in welche Richtung der Strom fließt, ein dementsprechendes Magnetfeld wird aufgebaut. Da sich der Anker innerhalb des Magnetfeldes des Dauermagneten befindet stößt sich der gelagerte Anker von den Polen des Dauermagneten ab. Nach kurzer Zeit müsste dieser Vorgang nun aber stoppen da sich ungleichnamige Pole schließlich anziehen.

     Dies ist jedoch nicht der Fall, da gerade in der Stellung, wo sich die ungleichnamigen Pole direkt begegnen, die Schleifkontakte zwischen den leitenden Ringhälften liegen und somit der Elektromagnet seine Wirkung verliert. Da dieser nun kein eigenes Magnetfeld mehr hat kommt es zu keiner weiteren Anziehung bzw. Abstoßung. Jetzt würde der Anker im Normalfall still stehen bleiben, doch durch die vorhandene Geschwindigkeit und übliche Trägheit läuft der Anker weiter. Hat er sich ein kleines Stück gedreht, haben die Ringhälften und die Schleifkontakte wieder Kontakt und der Stromfluss ist wieder vorhanden. Durch das Weiterdrehen durch die Trägheit, haben die Schleifkontakte nun genau mit den jeweils anderen Ringhälften Kontakt.

     Da jede Hälfte den Pol darstellt dessen Schleifkontakt sie berührt, hat sich damit die Polung des Kommutators und des Ankers geändert. Das bedeutet für den Elektromagneten, dass sich sein Magnetfeld auch geändert hat. Wo vorher Südpol war ist nun der Nordpol und umgekehrt. Das heißt, dass es hier zur erneuten Abstoßung der Pole kommt, da sich das Magnetfeld des Dauermagneten keineswegs geändert hat. Erreicht der Anker erneut die senkrechte Stellung wiederholt sich der Vorgang mit den Nichtleitern, der Trägheit und der folgenden Umpolung.

 
 




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