Gå til hovedindhold

Byg en lille elektrisk motor

Forsøg - Elektromagnetisme - ejby_skole - HCØ2020 projekt - ©Astra - Foto: Lars Bertelsen

I dette forsøg konstruerer eleverne en simpel elektrisk motor.

Teknologi eller teknisk udstyr der bruges i forsøget

Et batteri er en analog lav-teknologi. Det har en negativ og positiv ende. Der løber elektroner fra den negative til den positive ende når batteriet tilsluttes et kredsløb. Alligevel siger vi strømmen går fra plus til minus. Strømmen er forårsaget af kemiske reaktioner inde i batteriet. Læs mere om batteriet her

Permanente magneter er en analog lav-teknologi. De fremstilles ved at magnetisere et materiale, der efterfølgende forbliver magnetisk i lang tid. Læs mere om magneter her

Inspiration til variable du kan arbejde med i forsøget

Undersøg, hvad der sker, hvis I skifter magneten ud med en stærkere magnet. Kan I fx skifte en ferromagnet ud med en neodymmagnet?

Undersøg, hvad der sker, hvis I skifter tykkelsen på ledningen.

Undersøg, hvad der sker, hvis I prøver med et andet batteri.

Prøv at vende batteriet om og derved strømmens retning.

 


Vejledning til forsøget
 

Materialer du skal bruge

  • Et 1,5 V batteri
  • Et søm eller skrue
  • Lille rund magnet
  • 10 cm tynd blød ledning/isoleret kobbertråd, der skal afisoleres i begge ender
  • Pynt fx pailletter, fjer, silkepapir eller glanspapir

Aktivitetsvejledning

  1. Kig på batteriet, og find batteriets plus- og minuspol.
  2. Afisolér ledningen i begge ender, så kobbertråden bliver fri.
  3. Sæt magneten på skruen eller sømmets hoved. 
  4. Sæt skruens spids op mod batteriets minuspol.
  5. Hold ledningens ene ende på batteriets pluspol (hold ledningen på plads ved at presse ledningen sammen med batteriet), og placer den anden ende af ledningen på siden af magneten).
  6. Begynder skruen at dreje rundt? Hvis ikke, så tjek, om ledningsspidserne rører både batteriet og magneten, og prøv igen. Virker det fortsat ikke, så prøv at udskifte batteriet.
  7. Hvis skruen holder op med at rotere, skal ledningen måske renses. Brug en saks eller kniv til at skrabe kobberet rent. Så kan skruen rotere igen.
  8. Pynt nu skruen med fjer, papir eller lignende lette ting, så I fx får et juletræ, en balletdanser, en kylling eller noget helt fjerde til at dreje rundt.
  9. Virker jeres elektromotor også, hvis ledningen rører bunden af magneten?

Faglig forklaring

I denne aktivitet konstruerer eleverne en simpel elektromotor. Aktiviteten kan udvides til at blive et kort engineeringforløb, hvor eleverne blandt andet stifter bekendskab med engineeringdelprocesserne Undersøge og Forbedre.

Når eleverne slutter en ledning til magneten, løber der en kraftig strøm gennem ledningen til overfladen på magneten og derefter op langs skruens overflade og tilbage gennem batteriet.

Når strømmen passerer magneten på vej ind mod skruen, går den gennem et kraftigt magnetfelt. I en elektromotor løber strømmen i en spole med mange ledere, der ligger i magnetfeltet. I det roterende juletræ er det kun en enkelt leder, nemlig metallaget på magneten. I begge tilfælde bliver strømmen påvirket med en kraft, der er vinkelret på strømmens retning og vinkelret på magnetfeltets retning, dvs. en kraft, der forsøger at rotere magneten – og gør det.

Den samme kraft udnyttes til at styre ladede partiklers bevægelse, fx i traditionelle fjernsynsskærme, hvor elektroner fra fjernsynets katode styres ud på skærmen ved regulering af det magnetiske felt. Herved er det muligt at bestemme, hvilke dele af skærmen der skal lyse hvornår.

Diodelygter

Udnyttelsen af samspillet mellem det magnetiske felt og en elektrisk strøm gør det muligt at omdanne den elektriske energi til mekanisk energi. Det modsatte er også muligt, altså at have en mekanisk energi og omsætte den til elektrisk strøm. Dette udnyttes blandt andet i de nye diodecykellygter, hvor en kraftig magnet føres hurtigt forbi en ledning med mange viklinger. Herved overføres energi fra hjulets rotation (eller induceres, som det hedder) til en elektrisk strøm i ledningen, der er forbundet med en diodelygte, der herved lyser. Princippet er det samme i den ældre model af dynamolygten