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1. Experiment: Magnet + Drahtspule + Bewegung = elektrischer Strom
ОглавлениеFür dieses Experiment habe ich im Baumarkt besorgt:
Eine Rolle (Außendurchmesser ca. 25 mm) mit PVC-isoliertem 'Gartendraht' (Länge 50 m, Stärke ohne Isolierung ca. 0.5 mm, elektrischer Gesamtwiderstand 55 Ohm) aufgewickelt auf einem Stück Plastikrohr (Außen-/Innendurchmesser des Rohrs: ca. 10/8 mm). Solche Rollen gibt es für ca. 50 Cent/Rolle.
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Einen Schraubenzieher mit passendem Durchmesser zum Einschieben in das Plastikrohr, Prüfschnüre mit Krokoklemmen und starke Magnete hatte ich in meiner Bastelkiste. Ein analoges Batterie-Drehspul-Prüfgerät (gibt es ab ca. 2.50 € in z.B. Baumärkten und Elektronik-Läden) hatte ich ebenfalls bereits.
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Als Erstes zerlegte ich das Batterie-Prüfgerät mit 'gelinder' Gewalt, um das Drehspul-Anzeigegerät herauszunehmen (als Batterie-Prüfgerät war es danach nicht mehr zu gebrauchen, wie in den folgenden Bildern zu sehen):
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Die Widerstände entfernte ich und lötete statt dessen zwei Krokoklemmen-Prüfschnüre an die beiden Kontakte des Drehspul-Anzeigegerätes:
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Nun nahm ich mir die Bindedrahtrolle vor: Ich entfernte an beiden Enden des Drahtes die grüne Isolierung und verband sie über die Krokoklemmen mit dem Drehspul-Anzeigegerät. Dann schob ich den Schraubenzieher in das Plastikrohr.
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Wenn ich nun mit einem Magneten über die Spule hin und herfuhr, bewegte sich auch der Zeiger des Anzeigegerätes hin und her: Es floss ein Strom durch die Spule ebenfalls hin und her! Maxwell und Kollegen hatten recht!
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Dann habe ich mich in mäßige Unkosten gestürzt und ein professionelles Drehspul-Milliamperemeter (ca. 6 €, Elektronikhandel) beschafft, damit das Ganze etwas seriöser aussah:
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(Übrigens: Diese Drehspul-Anzeigegeräte bestehen ebenfalls aus einer Spule mit einem Magneten.) Natürlich hätte ich auch mein Multimeter verwenden können - die Show wäre dann aber weniger eindrucksvoll gewesen (Analog-Anzeigen sind für Demonstrationen meist geeigneter als Digitalanzeigen).
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Wer es perfekter will, befestigt die Spule auf einem Brettchen:
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Für Ausstellungen und zum Bespielen durch Besucher/innen habe ich dann folgende robustere Edel-Vorrichtung gebaut:
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Als Anzeigegerät dient hier ein Doppel-Drehspulgerät aus einer ausgedienten Stereo-Anlage (2-Kanal-Lautstärke-Aussteuerung): Mit ihr kann man sowohl die Hin- wie Her-Bewegungen des Magneten/des Stromflusses als Zeigerausschläge mal am rechten und dann am linken Teil der Doppel-Drehspulgerätes sehr auffällig sichtbar machen. (Statt eines Doppel-Drehspulgerätes kann man auch zwei Milliampere-Drehspulgeräte aus dem Elektronikhandel einsetzen.)Material-Bezugsquellen findest du im Anhang 3.
Nach dem gleichen Prinzip - Magnet bewegt sich über bzw. in einer Spule - arbeiten sog. 'Schüttel-Taschenlampen':
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Das 'Innenleben' einer solchen Lampe sieht so aus:
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In der Bildmitte erkennst du im Rohr den Magneten, der sich durch Hin- und Her-Schütteln durch die Kupferdrahtspule (rot, links daneben) bewegen lässt.