Kinder 2/2011

Hallo Kinder! Wollt ihr wissen wie ein Elektromotor funktioniert? Macht mit beim Wissenstest, dann könnt ihr E-Motor-Bausätze gewinnen. Außerdem könnt ihr die Lösung des letzten Rätsels nachlesen und sehen, wer gewonnen hat.
Viel Spaß wünscht Henry

Illustration: Michael Schober • Text/Rätsel: Valeska Zepp

Wie funktioniert ein Elektromotor?

Ihr habt sicher schon gehört, dass die Ölreserven der Welt knapp werden. Bald wird Öl zu teuer sein, um es als Benzin in Automotoren zu verbrennen. Wenn ihr erwachsen seid, fahren vielleicht schon die meisten Autos mit einem Elektromotor. Der braucht Strom aus der Steckdose statt Benzin.

Doch wie funktioniert so ein Elektromotor? Du brauchst eine Batterie, die den Strom liefert, einen hufeisenförmigen Magneten und eine Drahtspule.

Den Magneten nennen Physiker „Stator“, weil er der unbewegte Teil des Elektromotors ist. Die Drahtspule ist beweglich zwischen den Flanken des Hufeisenmagneten aufgehängt. Sie kann rotieren und heißt deshalb „Rotor“.

Schließt man die Spule an eine Batterie an, fließt Strom durch sie. Immer wenn Strom fließt, entsteht ein elektromagnetisches Feld. Es hat genau wie ein normaler Magnet einen Nord- und einen Südpol.

Bestimmt hast du schon mal mit Magneten gespielt und festgestellt, dass sie sich entweder anziehen oder abstoßen. Nord- und Südpol ziehen sich an, gleiche Pole stoßen sich ab.

Genau diese Kräfte nutzt man beim Elektromotor aus. Und weil der Hufeisenmagnet fest und die Spule beweglich ist, stößt der Nordpol des festen Magneten den Spulen-Nordpol weg. Das Gleiche passiert mit den Südpolen. Die Drahtspule dreht sich um.

„Da ist aber doch nach einer halben Umdrehung Schluss“, denkst du jetzt bestimmt. Und du hast recht, weil dann Nord- und Süd-pole gegenüber liegen und sich anziehen.

Da hilft ein kleiner Trick: Zwischen Drahtspule und Batterie wird ein sogenannter Kommutator, ein Stromwender, geschaltet. Der unterbricht für den Bruchteil einer Sekunde den Stromfluss und ändert so nach jeder halben Umdrehung die Stromrichtung. Vertauschte Stromrichtung bedeutet auch vertauschte Magnetpole in der Spule. So entsteht eine ständige Abstoßbewegung zwischen Hufeisenmagnet und der elektromagnetischen Spule. Die Spule rotiert, und der Elektromotor läuft, solange die Batterie Strom liefert.