Elektrizitätslehre

Kraft auf Stromleiter - E-motor

Gleichstrom-Elektromotor (Simulation)

  • Wie lautet die „UVW- oder Dreifingerregel“?
  • Wie ist ein Elektromotor aufgebaut?
  • Wie funktioniert eine Magnetschwebebahn?

Gleichstrom-Elektromotor (Simulation)

6,0 U/min
©  W. Fendt 1997
HTML5-Canvas nicht unterstützt!
1 Simulation eines Gleichstrom-Elektromotors
Drei-Finger-Regel (für die rechte Hand!)

Diese Simulation zeigt einen Gleichstrom-Elektromotor, der aus Gründen der Übersichtlichkeit auf die wesentlichsten Teile reduziert ist. Anstelle eines Ankers mit vielen Windungen und Eisenkern dreht sich hier nur eine einzige rechtwinklige Leiterschleife, und die Achse wurde weggelassen.

Die roten Pfeile kennzeichnen die technische (konventionelle) Stromrichtung (also vom Pluspol zum Minuspol). Die magnetischen Feldlinien (vom rot gezeichneten Nordpol des Hufeisenmagneten zum grün dargestellten Südpol) sind an der schwarzen Farbe zu erkennen. Die blauen Pfeile stehen für die Lorentzkraft, die im Magnetfeld auf einen stromdurchflossenen Leiter ausgeübt wird.

Die erwähnte Lorentzkraft steht senkrecht zur Stromrichtung und zu den magnetischen Feldlinien. Dabei ergibt sich die Orientierung aus der bekannten Drei-Finger-Regel (für die rechte Hand!):

Aufgabe

Erläutere die Bedeutung des Kommutators (Schleifring mit Isolator).

Lösung

Der sich drehende Schleifring mit Isolator (Kommutator) bewirkt, dass der Strom in der Leiterschleife im richtigen Augenblick umgepolt wird und somit eine stets gleichbleibende Drehrichtung der Spule gewährleistet ist. Wäre der Schleifring nicht durch einen Isolator unterbrochen, so käme es zum Kurzschluss zwischen den Stromzuführungen. Es würde kein Strom durch die Leiterschleife fließen.

Prüfe auch, was passiert, wenn die Stromrichtung umgepolt wird ("Umpolen")

Lösung

Wird die Stromrichtung umgepolt, so dreht sich der Elektromotor in die entgegengesetzte Richtung.

Druckversion