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Lowcost-Projekte für den Physikunterricht

Elektromotor aus Haushaltsgegenständen (von Peter Rachow)

Didaktische Überlegungen

Dieses Modell eines einfachen E-Motors eignet sich als Bauprojekt für den Unterricht der Physik der 9. Klasse. Er kann von Schülern selbst angefertigt werden, die Bauzeit beträgt ca. 2 Unterrichtsstunden. Die Betriebsspannung ist ca. 8 - 12 V.

Baumaterial

  • Grundbrettchen ca. 6 x 10 cm (Sperrholz)
  • 1 Magnet für Wandtafeln/Flipcharts
  • 1 Weinkorken
  • Nägel in verschiedenen Größen
  • Kupferlackdraht 0,3 mm, Länge ca. 20m (vom Elektronikladen oder aus einem altem Transformator)
  • dicker Kupferdraht (Baumarkt, Elektroabteilung), Isolierung entfernt
  • federnder Stahldraht (Blumendraht)
  • Reißzwecken
  • doppelseitiges Klebeband (Teppichabteilung Baumarkt)
Aufbau

Der Aufbau dürfte i. W. selbsterklärend sein. Trotzdem ein paar Tipps:

Der Rotor besteht aus dem Weinkorken, der als Halter für die einzelnen Elemente dient. Die Nägel werden einfach in den Korken gesteckt. Bei der Achse solte man darauf achten, dass die Nägel zentrisch sitzen. Die Lager für die Achsen werden aus dickem Kupferdraht (Baumarktware, Elektroabteilung) gebogen und auf Reißzwecken gelötet.

Die Spulenwicklung sitzt auf 2 gegensinning, direkt nebeneinander eingesteckte großen Nägeln. Sie besteht aus 2 x 10m Spulendraht (Durchmesser ca. 0,2 mm). Wenn man von der ersten auf die zweite Wicklung wechselt, muss der Wicklungssinn erhalten bleiben.

Der Magnet wird mit doppelseitigem Klebeband auf das Brettchen geklebt. Falls vorhanden, kann ein zweiter entgegengesetzt gepolt auf der anderen Seite angebracht werden. Der Motor läuft dann runder.

Die "Schleifkohlen" werden aus Blumendraht gebogen und mit Reißnägeln am Brettchen fixiert. Am Rotor werden 2 Nägel in das eine Ende des Korkens gesteckt, wobei darauf zu achten ist, dass der Abstand zur Achse jeweils gleich ist. Dann werden die Nägel wieder herausgezogen so dass sich 2 kleine Löcher bilden. Der Spulendraht der Rotorwicklung wird nun blank gezogen (Entfernen der Isolierung mit Schleifpapier oder kleiner Feile), ein Ende der Wicklung in die beiden Löcher eingeführt und die Nägel wieder an die Stellen gesetzt, so dass der Spulendraht Kontakt hat. Dies ist der Polwender.

Methodischer Hnweis

Im Unterricht sollte den Schülern ein Modell zur Anschauung bereit stehen.