Kleinster Elektromotor der Welt

Die Videos zeigen, dass es einfacher kaum geht: Ein Draht, eine Batterie, eine Schraube und ein Neodym-Magnet – und schon hat man den kleinsten Elektromotor der Welt selbst gebaut. Dieser einfachste Elektromotor ist auch bekannt unter der Bezeichnung Monopolar- oder Unipolar-Motor und im Englischen unter Homopolar Motor. Die hier gezeigte Version ist nur eine von vielen. Mehr Ideen, wie man einen solchen Motor noch bauen kann, sind in den Videos weiter unten zu finden.

Was wird gebraucht?

eine Batterie der Größe AA
eine Holzschraube
ein etwa 7 cm langes Kabel
ein Neodym-Magnet

Den Elektromotor selbst bauen?

Man nehme das Kabel und entferne an beiden Enden die Isolierung auf eine Länge von etwa einem halben Zentimeter. Dann nehme man sich den Neodym-Magneten, klebe ihn auf den Kopf der Schraube und diese wiederum mit der Spitze an den negativen Pol – das ist die flache Seite – der Batterie. Dann halte man das eine Ende des Kabels an den positiven Pol der Batterie, das andere Ende seitlich an den Neodym-Magneten und beobachte, wie die Schraube rotiert.

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Was ist geschehen?

Mit dem Draht erzeugt man in der Batterie einen Kurzschluss, sodass hohe Ströme durch die Schraube und den Magneten zum Draht hinfließen. Die Elektronen sind auf diesem Weg dem starken Magnetfeld des Neodym-Magneten ausgesetzt. Geladene Teilchen wie Elektronen werden in einem Magnetfeld jedoch abgelenkt. Die Kraft, die hier wirkt, nennt man Lorentzkraft. Um ihre Richtung zu ermitteln, verwendet man die sogenannte Drei-Finger-Regel (siehe Grafik – die Pfeile stehen dabei senkrecht aufeinander). Da es keine Kraft ohne Gegenkraft gibt, wird die Schraube in Rotation versetzt.
Das Gleiche geschieht, wenn jemand auf einer reibungsfrei gelagerten Scheibe steht und beginnt an deren Rand entlangzulaufen. Auch in diesem Fall bewegt sich die Scheibe mit derselben Geschwindigkeit in die entgegengesetzte Richtung. Die Position der Person ändert sich dabei nur relativ zur Scheibe, nicht aber zum Boden.

Bei Neodym-Magneten handelt es sich um die stärksten bekannten Magneten. Sie bestehen aus Neodym, einem Metall der seltenen Erden, Eisen und Bor.

Achtung: Neodym-Magnete sind kein Kinderspielzeug! Bringt man sie in die Nähe von magnetischen Datenspeichern wie USB-Sticks, Kreditkarten oder Digitalkameras, können Daten gelöscht werden. Je nach Größe des Magneten kann es zu Quetschungen und anderen Verletzungen kommen. So können Neodym-Magneten auch splittern, wenn sie beispielsweise mit großer Wucht aufeinandertreffen. Magnete, die im Körper einander oder einen Metallgegenstand anziehen, können schwere oder tödliche Verletzungen verursachen. Ziehen Sie sofort einen Arzt zu Rate, wenn Magnete verschluckt oder eingeatmet wurden.