FYSIKbasen.dk - Den danske database for pædagogiske undervisningsforsøg til fysiklærere
Forside Nyheder Forsøg Om siden Kontakt English
Gå en side tilbageUdskriv dette forsøgForetag ny søgning

rød pilSimpel elektromotor

Forsøg nr.: 44
Formål: At demonstrere princippet bag en elmotor.
Resume: En simpel elektromotor kan laves ud af en magnet, et batteri og lidt kobbertråd.
Nøgleord: Elektromotorisk kraft, induktion, magnetisk kraft, magnetisme, motorer og generatorer, kræfter.

Beskrivelse:

En yderst simpel elmotor kan laves af en magnet, et batteri og lidt kobbertråd. Et stykke tykt kobbertråd afisoleres og fastsættes i en holder. Enderne bukkes sammen til et par kroge, så de kan bære en lille spole. Selve holderen kan være lavet af pap eller plastik. Det er ikke så afgørende for forsøget. Man kan eventuelt bruge en anden type elektrode end kobbertråd - bare der er elektrisk forbindelse, og den kan holde spolen.

Billede af simpel elmotor
Holder bestående af kobbertråd sat fast i plastik med to tilhørende spoler.

En spole laves af tynd kobbertråd. Lav spolen med 10-20 vindinger og lad de to tilledninger stikke ud til begge sider. Den ene tilledning afisoleres fuldstændigt, mens den anden kun afisoleres på den ene side.

Diagram over forsøg
Diagram over forsøget set fra siden.

Spolen placeres nu i de to bæreelektroder, og magneten places lige under spolen. Sørg for at afbalancere spolen således, at hvis man skubber til den, så drejer den rundt i lang tid uden at falde til ro. Sæt nu et batteri til bæreelektroderne og skub til spolen. Spolen kører nu hurtigt rundt.

Billede af simpel elmotor
Billede af simpel elmotor i drift.

Da spolen kun er afisoleret på den ene side, så vil strømmen tænde og slukke, når spolen drejer rundt. Hvis spolen ligger rigtigt, så skubber magnetfeltet til den, når den vender den ene vej men ikke den anden vej. Dette driver spolen rundt som en elmotor.

Forsøget er oplagt til byg-selv aktiviteter i en klasse.

I virkeligheden kan man også lave motoren med begge spolens ledninger fuldstændigt afisolerede (se f.eks. artiklen af Klittnick og Rickard). Dette kan virke overraskende, da man skulle tro, at de magnetiske kræfter udligner hinanden, så spolen ikke drejer rundt. Dog vil spolen kunne hoppe lidt i de løse bæreelektroder, og derfor vil strømmen også tænde og slukke, når spolen roterer. Til gengæld er motoren slet ikke så effektiv som den model, der er beskrevet ovenover.

Spørgsmål og svar:

Skal man bruge et batteri på 9 volt?

Nej, det er ikke nødvendigt. 1,5 volt kan sagtens gøre det. 9 volts batteriet bruges kun fordi, det er let at forbinde.

Hvorfor vil spolen ikke dreje rundt?

Det største problem er næsten altid, at man ikke har ordentlig kontakt, så der kan løbe en strøm igennem spolen. Kobber oxiderer hurtigt, og derfor skal kontakterne ofte skrabes rene med en hobbykniv. Prøv at indsætte et amperemeter i serieforbindelse og drej spolen langsomt rundt. Undersøg på denne måde, om der overhovedet er ordentlig elektrisk forbindelse. Derudover kan man flytte lidt rundt på placeringen af spolen i forhold til magneten. Vend eventuelt spole eller magnet om, og husk at spolen lige skal skubbes i gang. Undersøg også om spolen er ordentligt afbalanceret.

Udstyr og materialer:

grøn pil Stærk magnet
grøn pil Lakeret kobberledning
grøn pil Batteri

Referencer:

grøn pilA.F. Klittnick and M.J. Rickard: "Mystery motor demystified", The Physics Teacher 39, 174 (2001). (http://scitation.aip.org/tpt)

PIRA DCS: 5K40.10 (Elektricitet og magnetisme: Elektromagnetisk induktion) Hvad er PIRA DCS?

Opdateret: 20.09.2004