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Aufgabe

Doppel-T-Anker

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Hinweis: Die Idee zu dieser Aufgabe stammt von Ellen May, Ansbach.

Man kann die Funktion eines Elektromotors mit Doppel-T-Anker auch erklären, indem man die stromdurchflossene Spule samt Eisenkern als Elektromagnet betrachtet.

a)Zeichne für die skizzierte Stellung des Ankers die technische Stromrichtung durch die Ankerspule ein.

Gib die Lage der Pole des Elektromagneten an.

b)Beschreibe kurz mit Hilfe dieser Betrachtungsweise wie der Elektromotor funktioniert. Gehe dabei auf die Funktion des Polwenders ein.

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a)Aus der technischen Stromrichtung kann man sich mit Hilfe der "Rechten-Faust-Regel" die Magnetfeldrichtung im Anker überlegen.

Abb. 3 Aufbau und Funktionsweise eines Elektromotors mit einem Doppel-T-Anker

b)In der in der Animation in Abb. 3 zu Beginn skizzierten Stellung wird der magnetische Nordpol des Ankers vom Nordpol des Permanentmagneten abgestoßen und vom Südpol des Permanentmagneten angezogen. Dadurch kommt es zu einer Ankerdrehung im Uhrzeigersinn. Ist der Anker in horizontaler Stellung und würde nicht umgepolt werden, so würde der Ankernordpol vom Südpol des Permanentmagneten angezogen (natürlich auch der Ankersüdpol vom Nordpol des Permanentmagneten) und die Ankerrotation käme zum Stillstand.

In dieser Horizontalstellung des Ankers wird mit Hilfe des Polwenders die Stromrichtung im Anker umgekehrt und nun steht dem Südpol des Permanentmagneten der Südpol des Ankers gegenüber, es kommt zur Abstoßung und aufgrund der schon vorhandenen Rotation (Trägheit!) dreht sich der Anker weiter im Uhrzeigersinn.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Elektrizitätslehre

Kraft auf Stromleiter - E-Motor