Physik des Elektromotor



 
Der Elektromotor beruht auf einigen Prinzipien der Physik, die du im folgenden Text erklärt bekommst.

Inhalt

1. Aufbau Elektromotor
2. Physikalische Prinzipien – Elektromotor Physik
3. Funktionsweise – Wie funktioniert ein Elektromotor?

Elektromotor Physik

Der gesamte Elektromotor baut auf das physikalische Phänomen des Magnetismus auf. Die Erscheinungen des Magnetismus kann man sich am besten durch den Begriff des Magnetfeldes und anhand der Feldlinien klar machen. Betrachtet man einen Stabmagneten sieht der Verlauf der Feldlinien in etwa so aus:
Stabmagnet Magnetfeld - Elektromotor Physik
Die Feldlinien verlaufen in geschlossenen Bahnen und verlaufen von Norden nach Süden. Der Abstand der Feldlinien stellt meist die Stärke des Magnetfeldes dar. Magnetfelder treten bei magnetischen Materialien, wie zum Beispiel Dauermagneten. Der Stator eines Elektromotors kann beispielsweise ein Dauermagnet sein. Diese sogenannten ferromagnetischen Materialien sind Eisen, Kobalt und Nickel.
Elektromotor Physik
Entstehung von Magnetfeldern:

  • magnetisches Material erzeugt ein Magnetfeld (Dauermagnet)
  • elektrische Ströme in Leitern
  • zeitliche Änderung eines elektrischen Feldes

 
Eine weitere Eigenschaft des magnetischen Feldes ist das Wirken der so genannten Lorentzkraft, die eine Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld. Diese Kraft ist abhängig von der Stärke des elektrischen Stroms, der Leiterlänge im Magnetfeld (Windungen) und der Stärke des Magnetfeldes.

 

Das wichtigste Prinzip für den Elektromotor ist die Erzeugung eines Magnetfeldes durch elektrischen Strom. Sobald ein Leiter (z.B. ein Draht) von einem Strom durchflossen wird, erzeugt dieser ein Magnetfeld (Bild: Leiter mit Magnetfeld) Allein durch den Fluss der Elektronen entsteht ein magnetisches Feld, dass einen Nord- und Südpol besitzt. Dieses physikalische Prinzip wurde im Jahr 1820 erstmals vom Physiker Hans Christian Ørsted entdeckt. Er legte damit den Grundstein für den Elektromotor, der erst Jahre später erfunden wurde.
Ein weiteres grundlegendes Prinzip für den Elektromotor ist, dass sich gleichnamige Pole also Nord und Nord sowie Süd und Südpol voneinander abstossen. Wenn man zum Beispiel zwei Stabmagnete mit jeweils der Nord oder Südpolseite zueinander bringen will, stellt man fest, dass diese sich abstossen.

Quelle: Wikipedia – Elektromotor

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