Impuls Physik 4, Schulbuch

Elektromagnete und Motoren 1 Einfacher Kommutator Sicher befindet sich an deiner Schule ein solches Motormodell. Deine Lehrerin bzw. dein Lehrer kann es dir zeigen. Wie gelingt diese automatische Umpolung? Ein automatisches Umpolen der Ankerspule führt zu einer regelmäßigen Drehbewegung. Dieses Umpolen übernimmt der so genannte Kommutator. Der Kommutator ist an der Ankerwelle fest angebracht. Er besteht aus zwei voneinander isolierten, halbkreisförmigen Metallplättchen. Die Plättchen sind mit den Enden des Spulendrahtes verbunden. Über die Metallplättchen streifen bei der Drehbewegung Kohlebürsten (Grafit), die mit der Stromquelle verbunden sind. Durch die Drehbewegung wird so ein regelmäßiges Umschalten der Stromrichtung erzielt. Dieses Umschalten vollzieht sich in jenem Moment, in dem die Ankerspule parallel zum Feldmagneten steht. Die Ankerspule bewegt sich dabei aufgrund des Trägheitsprinzips ein Stück weiter und ändert gleichzeitig das Magnetfeld. Ankerspule und Feldma- gnet stoßen einander folglich ab. Die Ankerwelle samt Ankerspule macht sich auf den Weg zur nächsten halben Umdrehung. Die folgenden Grafiken helfen dir, den Vorgang zu verstehen. M Besondere Ankermagnete garantieren eine regelmäßige Drehbewegung! In handelsüblichen Gebrauchsmotoren befinden sich gleich mehrere einzelne Spulen auf dem Anker. Jede Spule kann über zwei Schleifkontakte mit Strom versorgt werden. Über die Schleifkontakte streifen zwei Kohlebürsten, die mit einer Stromquelle verbunden sind. Die Schleifkontakte sind so angeordnet, dass sie während der Drehung die Polung der Ankerspulen im optimalen Augenblick mit Strom versorgen. Motoren dieser Art sind leistungsstark und langlebig. Außerdem kann ihre Drehgeschwindigkeit sehr genau durch die Stärke des versorgenden Stromes geregelt werden. Schema der Funktionsweise eines Elektromotors S S N N + – Feldmagnet Ankerspule Kommutator S S N N + – S S N N + – Feldmagnet Ank rsp le Kommutator S S N N + – 11 Film b9t86u Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv