Der kleinste Elektromotor der Welt

Einfacher geht es nicht: Ein Draht, eine Batterie, eine Schraube und ein Neodym-Magnet und schon hat man den kleinsten Elektromotor der Welt, der auch bekannt ist unter dem Namen Monopolar- oder Unipolarmotor und im englischen unter Homopolar oder Unipolar Motor. Die hier gezeigte Version ist nur eine von vielen. Mehr Ideen wie man einen solchen Motor noch bauen kann sind auf dieser Seite zu finden, genauso wie der so genannte magnetohydrodynamische Motor.

Was wird gebraucht?

• Batterie der Größe AA

• Holzschraube

• Ein etwa sieben Zentimeter langes Kabel

• Neodym-Magnet (gibt es beispielsweise bei Amazon)

Was ist zu tun?

Man nehme das Kabel und entferne an beiden Enden die Isolierung auf eine Länge von etwa einem halben Zentimeter. Dann nehme man sich den Neodyn-Magneten, klebe ihn auf den Kopf der Schraube und diese wiederum mit der Spitze an den negativen Pol  - das ist die flache Seite - der Batterie. Dann halte man das eine Ende des Kabels an den positiven Pol der Batterie, das andere Ende seitlich an den Neodym-Magneten und beobachte wie die Schraube rotiert.

Was ist geschehen?

Mit dem Draht erzeugt man in der Batterie einen Kurzschluss, so dass hohe Ströme durch die Schraube und den Magneten zum Draht hin fließen. Die Elektronen sind auf diesem Weg dem starken Magnetfeld des Neodym-Magneten ausgesetzt. Geladene Teilchen wie Elektronen werden in einem Magnetfeld jedoch abgelenkt. Die Kraft, die wirkt, nennt man Lorentzkraft. Um ihre Richtung zu ermitteln, verwendet man die so genannte Drei-Finger-Regel (siehe Grafik - die Pfeile stehen dabei senkrecht aufeinander). Da es keine Kraft ohne Gegenkraft gibt, wird die Schraube in Rotation versetzt.
Das gleiche geschieht, wenn jemand auf einer reibungsfrei gelagerten Scheibe steht und beginnt an deren Rand entlang zu laufen. Auch in diesem Fall bewegt sich die Scheibe mit derselben Geschwindigkeit in die entgegengesetzte Richtung wie die Person. Die Position der Person ändert sich dabei nur relativ zur Scheibe, nicht aber zum Boden.

Bei Neodym- Magneten handelt es sich um die stärksten bekannten Magnete. Sie bestehen aus Neodym, einem Metall der seltenenen Erden, Eisen und Bor.

Achtung: Bei Neodym-Magneten handelt es sich nicht um ein Kinderspielzeug. Bringt man sie in die Nähe von magnetischen Datenspeichern wie USB-Sticks, Kreditkarten und Digitalen Kameras, können Daten gelöscht werde. Je nach Größe des Magneten kann es zu Quetschungen und anderen Verletzungen kommen. So können Neodym-Magnete auch splittern, wenn sie beispielsweise mit großer Wucht aufeinander treffen.

Dieses Phänomen im Alltag

Bei jedem Elektromotor wird elektrische Energie in mechanische Energie umgewandelt.

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