Einfache Elektromotoren selber bauen

Grundprinzip von Elektromotoren

1820 entdeckten Physiker, dass Strom Magnetfelder erzeugt. Bereits 1821 zeigte Michael Faraday, dass ein von Strom durchflossener Draht sich in einem Magnetfeld bewegt. Der einfachste Elektromotor war erfunden.

• Ein Monopolar- oder Unipolarmotor, der im Englischen als Homopolar-Motor bezeichnet wird, entspricht etwa diesem Motor den Faraday baute. Er dreht sich um eine Achse, die Parallel zum Magnetfeld ausgerichtet ist. Um diesen Motor selber zu bauen, benötigen Sie wenige Teile. Eine Batterie, etwas Draht, Neodymmagnete und eine Unterlegscheibe reichen. Alles Dinge, die Sie vermutlich im Haus haben.
• Etwas aufwendigere Motoren enthalten einen Kommutator oder einen Unterbrecher. Sie drehen sich quer zu den magnetischen Feldlinien. Für diese Motoren benötigen Sie eine Spule. Diese würde sich zum Magneten ausrichten und stehen bleiben, wenn der Stromkreis nicht unterbrochen oder umgepolt wird. Dies erreichen Sie mit einem Kommutator beziehungsweise dem Unterbrecher. Um einen solchen Motor zu bauen, brauchen Sie Kupferlackdraht. Außerdem sind zwei Kupferstreifen, eine Batterie, Klebeband und Gummibänder nötig.

Einen Monopolarmotor selber bauen

Dieser Motor ist ganz einfach und in wenigen Minuten gebaut. Bauen Sie den Motor am besten zunächst aus einer leeren Batterie. Ersetzen Sie diese durch eine volle Stromquelle, wenn die Maße des Drahts stimmen.

1. Stellen Sie die leere AA-Batterie mit dem Minuspol auf den größeren der beiden Neodymmagnete.
2. Setzen Sie den kleinen Magnet auf den Pluspol und darauf die Unterlegscheibe.
3. Biegen Sie aus dem Draht zwei Bögen. Der Anfang der Drähte muss in der Mitte der Unterlegscheibe sitzen. Formen Sie das andere Ende in einem waagerechten Bogen um den Magneten, der am Minuspol sitzt.
4. Sobald Sie eine frische Batterie anstelle der Leeren einsetzen, drehen sich die beiden Drahtbögen um die Batterie. Sie haben einen einfachen Elektromotor.

Tipp: Noch etwas einfacher ist es, wenn Sie an eine liegende Batterie an beiden Polen zwei Magnete übereinander anhängen und diese über einen Drahtbogen verbinden. Die Batterie rollt sofort weg und zieht den Drahtbogen mit.

Bauanleitung für einen Motor mit Spule 

Dieser Motor ist etwas aufwendiger, aber ebenfalls einfach selber zu bauen. Er hat große Ähnlichkeit mit Gleichstrommotoren, die Sie in Elektrospielzeugen finden.

1. Wickeln Sie den Kupferlackdraht  15 x um die Batterie. Beginnen Sie etwa zehn Zentimeter von einem Ende entfernt mit dem Wickeln und lassen Sie am Ende ebenfalls zehn Zentimeter ungewickelt.
2. Ziehen Sie die Batterie vorsichtig aus den Drahtschlingen und drücken Sie die Schlingen zu einer flachen Spule zusammen (siehe Bild 1). Sichern Sie die Spule mit etwas Tape. 
3. Für die Verbindung der Spule zu den Polen der Batterie eignen sich die kleinen Kupferstreifen, mit denen Sie in Schnellheftern das Papier zusammenpressen. Diese haben schon Löcher, die sich als Lager für die Spule eignen. Wenn Sie keine Kupferstreifen finden, nehmen Sie zwei große Sicherheitsnadeln. Bingen Sie die Teile mit Gummibändern an der Batterie an, wie es in Bild 2 zu sehen ist.
4. Kleben Sie einen Magnet zwischen die beiden Kontakte  auf die Batterie. Achten Sie darauf, mit dem Magneten keinen Kurzschluss zu verursachen. Er darf die Kontakte nicht berühren.
5. Aus der Spule ragen zwei Drahtenden. Entfernen Sie von einem den Lack mit Schleifpapier und kratzen Sie an dem anderen Ende nur die Hälfte der Isolierung ab (siehe Bild 3). Durch die verbleibende Isolierung wird der Strom unterbrochen.
6. Setzen Sie den Draht in die beiden Öffnungen der Kontakte. Die Spule dreht sich im Magnetfeld, sobald Sie diese einmal kurz angestoßen haben.

Beide Motoren lassen sich mit einfachen Mitteln basteln und zeigen, dass Strom und Magnetismus zu Bewegungen führen.