Frage von General001, 74

Sind die Ab- und Anziehungskräfte bei bei Gleichstrommotoren die Lorentzkraft?

Expertenantwort
von Franz1957, Community-Experte für Physik, 33

Das ist höchstens bei Experimentiermodellen so, bei denen der Rotor nur aus einer kernlosen Spule besteht, so wie auf den Abbildungen hier:

http://nibis.ni.schule.de/~ursula/Physik/SekII/ProtokollGenerator.htm

Bei richtigen Motoren jedoch kann die Lorentzkraft nur den kleinsten Teil zu den Kräften beitragen, denn da fließen die Magnetfelder größtenteils nicht dort, wo die Kupferwicklungen liegen, sondern durch die Eisenkerne des Stators und des Rotors. Die antreibenden Kräfte sind also Kräfte zwischen magnetischen Körpern.

Kommentar von General001 ,

Also sind die An- und Abstoßungskräfte nicht die Lorentzkraft Kraft oder haben sie doch etwas damit zu tun?

Kommentar von Franz1957 ,

Wie gesagt: Die Lorentzkraft treibt nur diese simplen Modellmotoren an, wie man sie auf den Zeichnungen in Schulbüchern sieht, bei denen der Rotor aus nichts als aufgewickeltem Draht besteht. Gezeichnet und im Unterricht besprochen werden sie oft, aber kaum jemand baut solche Dinger tatsächlich.

Manche sagen, daß damit das Prinzip des Elektromotors erklärt würde, aber das stimmt nicht. Kein in Wirklichkeit verwendeter Elektromotor funktioniert nach diesem Prinzip.

Kommentar von Franz1957 ,

Ich habe oben den falschen Link angegeben. Hier ist der richtige:

http://nibis.ni.schule.de/~ursula/Physik/ELehre/ProtokollElektromotor.htm

Wie es im Schulunterricht oft der Fall ist, bringt der Text die Dinge durcheinander: "Zur Erklärung verwenden wir bei den Abbildungen aus Gründen der Übersichtlichkeit anstelle eines Ankers mit vielen Windungen und Eisenkern nur eine einzige rechtwinklige Leiterschleife." Den Verfassern ist nicht klar, daß sie nun etwas anderes erklären als das, was sie zu erklären meinen.

Kommentar von General001 ,

Also die ersten zwei Bilder zeigen einen richtigen Elektromotor und das dritte nicht mehr? :-)

Kommentar von Franz1957 ,

So ist es. Allerdings ist auch der Elektromotor auf den ersten zwei Bildern eine veraltete Bauform, die man heute nur noch als Lehrmodell verwendet, wegen der leichten Verständlichkeit. Diese Bauform (sog. Doppel-T-Anker) hat nur zwei Pole und das hat u.a. den Nachteil, daß es Totpunkte gibt, aus denen er sich bei Einschalten nicht von selbst in Bewegung setzt und erst angeworfen werden muß. Ein Läufer mit drei oder mehr Polen läuft immer von selbst an. Deshalb und aus weiteren Gründen baut man die Rotoren heute mit mehr als zwei Polen

Kommentar von General001 ,

Aber sie funktionieren beide ohne die Lorentzkraft?

Kommentar von Franz1957 ,

Ja. Sie funktionieren beide ohne Lorentzkraft, durch die Magnetfelder der eisernen Spulenkerne.

Kommentar von General001 ,

Über eine Antwort von dir würde ich mich sehr freuen;)

Antwort
von UlrichNagel, 21

Eigentlich ist diese (meines Wissens nach) die Kraft auf freie ladungsträger im Magnetfeld. Man kann sie natürlich auch als Summe auf die Ladungsträger im Stoff beziehen.

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