Elektromotor & Generator

Der Nebenschlussmotor

Prinzip Wenn Elektromotoren höhere Leistungen haben sollen, werden sie anstelle von Permanentmagneten mit Elektromagneten gebaut, weil diese vor allem stärkere Magnetfelder erzeugen können. Bei einem Nebenschlussmotor sind die Ankerspule und die Spulen, die das Feld erzeugen, parallel geschaltet. Die Versuche sind so konzipiert, dass sie nur qualitative bzw. halbquantitative Ergebnisse erbringen. Vorteile • Keine zusätzlichen Kabelverbindungen zwischen den Bausteinen nötig - übersichtlicherer und schnellerer Aufbau • Kontaktsicherheit durch puzzelartig verzahnbare Bausteine • Hartvergoldete, korrosionsbeständige Kontakte • Doppelter Lernerfolg: Elektrischer Schaltplan auf der Ober- und reele Bauteile auf der Unterseite sichtbar

Der Permanentmagnet- Gleichstrommotor

Der Permanentmagnet-Gleichstrommotor

Prinzip Motoren, die eine geringe Leistung haben sollen, beruhen häufig auf dem Prinzip, dass ein Elektromagnet im Magnetfeld eines Permanentmagneten rotiert. Das Vorwissen der Schüler über Elektromagnete, Permanentmagnete und die Wechselwirkungen zwischen Magnetfeldern kann vorausgesetzt werden. Mit dem Modell von einem Permanentmagnet-Gleichstrommotors sollen die Schüler nun den prinzipiellen Aufbau und die Funktionsweise eines Elektromotors kennen lernen. Vorteile • Keine zusätzlichen Kabelverbindungen zwischen den Bausteinen nötig - übersichtlicherer und schnellerer Aufbau • Kontaktsicherheit durch puzzelartig verzahnbare Bausteine • Hartvergoldete, korrosionsbeständige Kontakte • Doppelter Lernerfolg: Elektrischer Schaltplan auf der Ober- und reele Bauteile auf der Unterseite sichtbar

Der Permanentmagnet-Gleichstrommotor mit Cobra SMARTsense

Prinzip Elektromotoren für nicht allzu große Leistungen und einfache Dynamos beruhen häufig auf dem Prinzip, dass ein Elektromagnet im Feld eines (oder mehrerer) Permanentmagneten rotiert. Vorteile • Besonders verständliche und didaktisch aufbereitete Versuchsbeschreibung (Alltagsbezug etc.) inkl. Protokollfragen. • Zukunftsorientiert unterrichten: Einbindung in den digitalen naturwissenschaftlichen Unterricht mit Tablets oder Smartphones. • Erhöhte Motivation bei Schüler/innen durch Nutzung der intuitiven measureAPP. • Steigerung der Medienkompetenz. • Keine zusätzlichen Kabelverbindungen zwischen den Bausteinen nötig - übersichtlicherer und schnellerer Aufbau • Kontaktsicherheit durch puzzelartig verzahnbare Bausteine • Hartvergoldete, korrosionsbeständige Kontakte • Doppelter Lernerfolg: Elektrischer Schaltplan auf der Ober- und reele Bauteile auf der Unterseite sichtbar

Der Permanentmagnet-Motor

Prinzip Mithilfe eines Motormodells sollen der Aufbau und die Funktion eines Permanentmagnet-Gleichstrommotors demonstriert werden. Vorteile • Keine zusätzlichen Kabelverbindungen zwischen den Bausteinen nötig - übersichtlicherer und schnellerer Aufbau • Kontaktsicherheit durch puzzelartig verzahnbare Bausteine • Hartvergoldete, korrosionsbeständige Kontakte • Doppelter Lernerfolg: Elektrischer Schaltplan auf der Ober- und reelle Bauteile auf der Unterseite sichtbar

Der Permanentmagnet-Motor (DEMO)

Prinzip Ein stabiler Motoraufsatz mit Ankerspulen, Kollektor und Schleifbürsten wird auf einen großen U-förmigen Magneten gesetzt. Dadurch entsteht ein Modell eines Elektromotors mit Dauermagnet dessen Eigenschaften untersucht werden. Vorteile • Anschauliche Demonstration dank großer Geräte • Einfacher und stabiler Aufbau

Der stromerzeugende Generator

Prinzip Der Versuch soll den Schülern das Prinzip eines stromerzeugenden Generators anhand von drei Beispielen darlegen. Vorteile • Einfaches Design aller Komponenten, so dass die Schüler leicht deren Funktion erkennen können • Die Funktionsmodelle können sukzessiv aufgebaut werden, dadurch sind die funktionellen Beziehungen der Einzelkomponenten untereinander gut zu verstehen. • Kein Werkzeug nötig

Der stromerzeugende Generator mit Cobra SMARTsense

Prinzip Der Versuch soll den Schülern das Prinzip eines stromerzeugenden Generators anhand von drei Beispielen darlegen. Vorteile • Einfaches Design aller Komponenten, so dass die Schüler leicht deren Funktion erkennen können • Die Funktionsmodelle können sukzessiv aufgebaut werden, dadurch sind die funktionellen Beziehungen der Einzelkomponenten untereinander gut zu verstehen. • Kein Werkzeug nötig • Besonders verständliche und didaktisch aufbereitete Versuchsbeschreibung (Alltagsbezug etc.) inkl. Protokollfragen. • Zukunftsorientiert unterrichten: Einbindung in den digitalen naturwissenschaftlichen Unterricht mit Tablets oder Smartphones. • Erhöhte Motivation bei Schüler/innen durch Nutzung der intuitiven measureAPP. • Steigerung der Medienkompetenz.

Der Synchronmotor

Prinzip Anhand eines Funktionsmodells sollen der Aufbau und die Wirkungsweise eines Synchronmotors demonstriert werden. Vorteile • Keine zusätzlichen Kabelverbindungen zwischen den Bausteinen nötig - übersichtlicherer und schnellerer Aufbau • Kontaktsicherheit durch puzzelartig verzahnbare Bausteine • Hartvergoldete, korrosionsbeständige Kontakte • Doppelter Lernerfolg: Elektrischer Schaltplan auf der Ober- und reelle Bauteile auf der Unterseite sichtbar

Der Wechselstromgenerator

Der Wechselstromgenerator

Prinzip Die Schüler kennen bereits einen einfachen Wechselstromgenerator, den Fahrraddynamo, dessen Funktionsprinzip mit diesem Versuch erarbeitet werden soll. In der Technik werden hohe Wechselspannungen vor allem mit Innenpolmaschinen erzeugt. Das sind Generatoren mit fest stehenden Induktionsspulen und rotierenden (Elektro-)Magneten. Bei dem sehr einfachen Modell, das die Schüler aufbauen und untersuchen sollen, handelt es sich um eine Innenpolmaschine. Vorteile • Keine zusätzlichen Kabelverbindungen zwischen den Bausteinen nötig - übersichtlicherer und schnellerer Aufbau • Kontaktsicherheit durch puzzelartig verzahnbare Bausteine • Hartvergoldete, korrosionsbeständige Kontakte • Doppelter Lernerfolg: Elektrischer Schaltplan auf der Ober- und reele Bauteile auf der Unterseite sichtbar

Der Wechselstromgenerator

Prinzip Aufbau und Wirkungsweise eines Wechselstromgenerators sollen demonstriert werden. Vorteile • Keine zusätzlichen Kabelverbindungen zwischen den Bausteinen nötig - übersichtlicherer und schnellerer Aufbau • Kontaktsicherheit durch puzzelartig verzahnbare Bausteine • Hartvergoldete, korrosionsbeständige Kontakte • Doppelter Lernerfolg: Elektrischer Schaltplan auf der Ober- und reelle Bauteile auf der Unterseite sichtbar