5 min Motor. Inhaltsverzeichnis

Transkript

1 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis... 1 Erläuterung... 2 Allgemein... 2 Funktion... 3 Vorbereitung:... 4 Benötigtes Werkzeug... 4 Benötigtes Material... 4 Durchführung:... 4 Motorspulen Halter anbringen... 4 Batteriehalter und Magnet anbringen... 5 Spule wickeln... 6 Spulenlackdraht abisolieren... 7 Batterie einlegen/ Spule auflegen... 8 Lötanleitung... 9 Fehlersuche Spule Platine Batterie von 10 Daniel Freier

2 Erläuterung Allgemein Der 5 min Motor hat seinen Namen daher, dass dieser sich in nur 5 Minuten bauen lässt. Einige werden etwas länger brauchen, doch das ist kein Problem, denn vor allem eines soll der Bau bewirken: die Begeisterung für Technik zu wecken und dabei viel Spaß zu haben Der 5 min Motor besteht aus einer selbst gewickelten Spule aus isoliertem Kupferlackdraht. Desweiteren aus einem leitfähigen Auflager für die Spule, auf der sich diese nachher wie ein Motor drehen kann. Als letztes Bauteil verwenden wir einen Dauermagneten. Die Spule ist einseitig abisoliert (leitfähig) und von der anderen Seite nicht abisoliert (nicht leitfähig). Der Motor wird mit einer 1,5 V Mignon Batterie, wie sie jeder Zuhause hat, betrieben. Der leitfähige Kontakt, damit ein Strom fließen kann, wird über Lötzinn mithilfe eines Lötkolbens hergestellt. Dabei wird die Batterie mithilfe eines Batteriehalters an die Auflager angelötet. Batterie Batteriehalter Anschlusslitze rot Spule Auflager Magnet Anschlusslitze schwarz 2 von 10 Daniel Freier

3 Funktion Spule steht (dreht sich nicht): Der Strom fließt vom Pluspol (+) der Batterie durch die rote Anschlusslitze des Batteriehalters zu dem linken Auflager. Hier fließt der Strom nun über die abisolierte Hälfte des Lackdrahts von der linken Seite der Spule durch die Spule zur rechten Seite der Spule. Über die abisolierte Hälfte des Lackdrahts der rechten Spulenseite durch das rechte Auflager und über die schwarze Anschlusslitze fließt der Strom letztendlich zurück zur Batterie und der Stromkreis ist geschlossen. Die Strom durchflossene Spule baut ein Magnetfeld mit einem Nord und einem Südpol auf. Der Dauermagnet darunter hat ebenfalls ein Magnetfeld mit z.b. dem Nordpol nach oben. Nun stoßen sich die beiden Magnetfelder ab (Nordpol und Nordpol) oder ziehen sich an (Südpol und Nordpol), je nachdem, wie herum ich die Spule eingelegt habe. Für die Funktion spielt es keine Rolle, wie herum ich die Spule einlege, es ändert sich nur die Drehrichtung des Motors. Die Spule dreht sich. Nachdem die Spule nun etwa eine halbe Umdrehung gemacht hat, befinden sich der Nordpol des Magneten und der Südpol der Spule direkt übereinander, was bedeuten würde, dass diese sich anziehen und damit sich der Motor nur maximal eine halbe Umdrehung drehen würde. Doch zu diesem Zeitpunkt befinden sich auch die isolierten Hälften der Spule auf den Auflagern und der Stromfluss bricht zusammen. Die im Magnetfeld der Spule gespeicherte Energie wird frei und bewirkt wiederum einen Stromfluss dieses Mal allerdings in die andere Richtung. Das bedeutet, dass sich auch die Polarität des Magnetfelds der Spule umkehrt. Nordpol wird zu Südpol und Südpol zu Nordpol, womit sich nun der Nordpol des Magneten und der Nordpol der Spule gegenüberstehen. Nord und Nord führt zu einer Abstoßung und die Spule macht eine weitere halbe Umdrehung. Dieses wiederholt sich nun immer und immer wieder, bis die Batterie leer ist oder man die Spule aus der Halterung herausnimmt. 3 von 10 Daniel Freier

4 Vorbereitung: Benötigtes Werkzeug Seitenschneider Spitz oder Flachzange Abisolierwerkzeug (z.b. Messer) Schere Lötkolben Benötigtes Material Silberdraht Lötzinn Magnet Platine Kupferlackdraht Doppelseitiges Klebeband Batteriehalter (AA, Mignon) 1,5 V Batterie (AA, Mignon) Durchführung: Motorspulen Halter anbringen 1. Silberdraht auf richtige Länge kürzen (ca. 4 cm) > 4 Stück benötigt. 2. Silberdraht in die vorgesehenen Löcher auf der Platine stecken. 3. Silberdrähte festlöten. (Lötanleitung siehe Anhang). 4. Silberdrähte verzwirbeln (Stabilität). Die Silberdrahtauflagen für die Spulen müssen auf der gleichen Höhe sein! So sollte die Platine nun aussehen. 4 von 10 Daniel Freier

5 Batteriehalter und Magnet anbringen 1. Batteriehalter Anschlusslitzen in die dafür vorgesehenen Löcher stecken. a. Wichtig! Die rote Litze muss mit einer Seite der Motorspulen Halter verbunden sein. b. und die schwarze Litze muss mit der anderen Seite verbunden sein. 2. Batteriehalter Anschlusslitzen festlöten (Lötanleitung siehe Anhang). 3. Klebestreifen abschneiden und aufkleben. 4. Die abgezogenen Klebestreifen in den Müll. 5. Batteriehalter und Magnet aufkleben. So sollte die Platine nun aussehen. 5 von 10 Daniel Freier

6 Spule wickeln 1. Spulenlackdraht abschneiden (ca. 100 cm) 2. Spule mit einem Durchmesser von etwa 1 cm wickeln. a. Etwa 15 cm überstehen lassen beim Wickeln. b. Tipp: über einen Stift aufwickeln. 3. Spule vom Stift schieben. 4. Spule zusammenpressen. 5. Spule beidseitig mit den überstehenden Drähten verzurren. 6. Spule von rechts nach links mit den überstehenden Drähten festwickeln und danach das Ganze von links nach rechts mit dem anderen Draht wickeln.!!!wichtig!!! ca. 3 cm auf jeder Seite überstehen lassen als Auflager. Am Ende sollte die Spule so aussehen.!!!wichtig!!! Die Drähte müssen parallel, gerade und in der Mitte der Spule sein. 6 von 10 Daniel Freier

7 Spulenlackdraht abisolieren!!!wichtig!!! Die überstehenden Spulendrähte als Auflager rechts und links NUR auf EINER Seite abisolieren. OBEN LINKS RECHTS 1. Überstehenden Spulenlackdraht auf der linken oberen Seite abisolieren. UNTEN 2. Überstehenden Spulenlackdraht auf der rechten oberen Seite abisolieren. Abisolierte Spule von oben (Lackdraht abgekratzt > abisoliert). Abisolierte Spule von unten (Lackdraht unbeschädigt > isoliert). 7 von 10 Daniel Freier

8 Batterie einlegen/ Spule auflegen 1. Batterie (1,5V AA/ Mignon) in Batteriehalter einlegen. 2. Spule auf Spulenhalter vorsichtig auflegen. a. Ein wenig Schwung geben durch drehen der Spule am Drahtende. b. Tipp: Beim Drehen an der Spule kann diese sich verbiegen, deshalb dort keinen Schwung geben.!!!geschafft!!! Der funktionierende 5 min Motor 8 von 10 Daniel Freier

9 Lötanleitung 1. Der Lötkolben hat eine Temperatur von etwa 350 C. Zum Vergleich, kochendes Wasser hat etwa 100 C und das tut schon sehr weh. Also vorsichtig beim Umgang mit dem Lötkolben. 2. Beim Löten hat man in der einen Hand nur den Lötkolben und in der anderen mit etwas Abstand zur Lötkolbenspitze nur das Lötzinn. 3. Den Lötkolben nur am Griff (im Foto schwarz) anfassen, dort ist der!!!abstand!!! Lötkolben kalt. 4. Z Zuerst nur die Lötkolbenspitze an alle zu verlötenden Teile gleichzeitig für ein paar Sekunden halten. Dadurch wird die Lötstelle warm und der Kontakt ist nachher besser und hält länger. 5. E Erst nach den paar Sekunden erwärmen das Lötzinn hinzugeben. 6. S Sobald genügend Lötzinn auf der Lötstelle ist, so dass alle Teile umschlossen sind, zuerst das Lötzinn wegnehmen, danach erst den Lötkolben wegnehmen. 7. N Nun einige Sekunden warten, bevor die Teile fest sind.!!!achtung!!! Auch wenn die Teile fest sind haben sie nach ein paar Sekunden immer noch ca. 200 C. Also etwas länger warten, bevor man die Teile anfasst. 9 von 10 Daniel Freier

10 Fehlersuche Spule 1. Sind die Kupferlackdrähte richtig abisoliert? a. Nur von einer Seite abisoliert? (also nur von OBEN? Oder nur von UNTEN?) NEIN? Dann Spule ein Stück abwickeln, falsch abisolierten Lackdraht abschneiden und den neuen überstehenden Lackdraht nur von einer Seite abisolieren! b. Ist auf der isolierten (unbeschädigter Lack) Seite der Lack in Ordnung? NEIN? Dann Spule ein Stück abwickeln, beschädigten Lackdraht abschneiden und den neuen überstehenden Lackdraht nur von einer Seite abisolieren! c. Ist die abisolierte Seite (abgekratzter Lack) korrodiert (angelaufen/ gerostet)? Korrodierschicht mit Schleifpapier oder dem Messer vorsichtig entfernen! d. Sind die abisolierten und isolierten Hälften auf der gleichen Seite? Also z.b. abisoliert (abgekratzter Lack) OBEN und isoliert (unbeschädigter Lack) UNTEN? NEIN? Dann mit einer Flach oder Spitzzange die Drähte so drehen, das die beiden abisolierten Hälften auf der gleichen Seite sind und sich die beiden isolierten Hälften auf der gleichen Seite befinden! 2. Sind die Drähte parallel und gerade zueinander und liegen in der Mitte der Spule? a. Kann man die Spule drehen, indem man nur rechts und links an den überstehenden Drahtenden anfasst? > Dabei darf die Spule nicht eiern. Spule mit einer Flach oder Spitzzange richten, bis Sie nicht mehr eiert, sondern rundläuft! Platine 1. Haben die Batteriehalter Litzen Kontakt zu den Auflager Drähten für die Spule? NEIN? Dann bitte die Lötstellen erneut verlöten! 2. Sind die Spulenauflager auf der gleichen Höhe? NEIN? Dann die Spulenauflager so verzwirbeln, dass diese auf der gleichen Höhe sind! 3. Sind die Spulenauflager zu hoch? JA? Dann die Spulenauflager so verzwirbeln, dass diese nur etwa so hoch sind, dass sich die Spule nur knapp über dem Magneten befindet. Batterie 1. Ist die Batterie wirklich voll? Batterie gegen eine volle austauschen! 2. Ist die Batterie ausgelaufen (erkennt man am weißlichen Substrat an der Batterie)? Oder ist die Batterie nass? Batterie nicht anfassen, Hände gründlich mit Seife waschen und sofort die Eltern holen! 10 von 10 Daniel Freier