Experiment Der Mini-Magnetflitzer

Welch eine verwickelte Angelegenheit: Die Werkstatt hat experimentiert – mit Kupferdraht, Batterien und Magneten. Wir zeigen euch, wie ihr daraus einen elektromagnetischen Spulenflitzer baut. Spannung garantiert!
Magnetflitzer

Für den Bau des Flitzers braucht ihr:

  • 40 m unlackierten Kupferdraht (0,8 mm Durchmesser, es geht auch versilberter Kupferdraht)
  • 1 frische AA-Batterie 1,5 V
  • 6 Neodymmagneten (14 mm Durchmesser, 3 mm Dicke)
  • 1 etwa 80 cm langen Holzstab, etwas dicker als die Batterie
  • Klebefilm

So wird der Spulentunnel gebaut:

Der Mini-Magnetflitzer

Aller Anfang ist in diesem Falle – einfach: Befestigt ein Ende des Kupferdrahtes mit Klebefilm an einem Ende des Holzstabes.

Der Mini-Magnetflitzer

Wickelt den Draht auf den Stab – und zwar, indem ihr den Stab dreht und dabei den Draht führt. Wickelt den Draht eng: Lasst keinen Abstand zwischen den Wicklungen, die ihr richtig fest zieht. Umso besser flitzt später der Zug durch die Spule. Also wickelt... und wickelt... und wickelt... bis zum Ende des Drahtes.


 

Tipp: Bekommt ihr beim Wickeln lange Arme, dann macht eine Pause. Sichert dafür den Draht einfach mit einem bereitgelegten Klebestreifen auf dem Stab, damit er sich nicht ungewollt abwickelt!

Der Mini-Magnetflitzer

Habt ihr den Draht fertig aufgewickelt, drückt ihr bei der letzten Windung das Drahtende an den Stab. Lasst nun alles vorsichtig los, sodass sich die Spule entzwirbeln kann. Löst den Klebestreifen vom Anfang der Spule und schiebt die Spule vorsichtig vom Stab. Sie darf sich dabei nicht verdrehen oder gequetscht werden.

So wird der Batterieflitzer gebaut:

Der Mini-Magnetflitzer

Lasst an beide Pole der Batterie jeweils drei Magnete anschnappen. Fertig ist der Flitzer! Achtung: Die Magnete sind richtig stark und schnappen mit Wucht aneinander. Achtet daher darauf, dass ihr euch beim Hantieren damit nicht die Haut einklemmt – das kann sehr schmerzhaft werden!

Testlauf 1: Gerade Strecke

Der Mini-Magnetflitzer

Schiebt den Batterieflitzer an einem Ende in die Spule. Sofort setzt sich der Elektrozug in Bewegung und flitzt durch den Spulentunnel, dass es nur so rasselt… oder etwa nicht?

Fehler: Falschpolung
Nix passiert? Dann habt ihr sehr wahrscheinlich die Magente falsch gepolt!

Lösung: Umstecken der Magnete
Löst in dem Fall einfach an einem Ende der Batterie die Magnete und setzt sie in entgegengesetzter Polung wieder an ihren Platz. Schiebt den Flitzer erneut in die Spule: Entweder er rasselt nun endlich los – oder ihr spürt einen Widerstand. In diesem Fall dreht ihr den gesamten Flitzer um und schiebt ihn wieder in die Spule. Jetzt sollte er richtig Fahrt aufnehmen, bis er am anderen Ende der Spule zum Stehen kommt!

Testlauf 2: Kreisverkehr

Der Mini-Magnetflitzer

Legt den Spulentunnel zu einem Kreis aus. Schiebt den Flitzer in das offene Ende und legt den Kreis zu. Der Flitzer jagt jetzt durch die Spulenrunde – oder…

Fehler: Fehlwicklung
bleibt er stehen? Dann ist entweder der Stromfluss unterbrochen oder der Spulentunnel stellenweise zu eng.

Lösung: Tunneloptimierung
Schaut euch die Spule an: Gibt es irgendwo Wicklungen mit zu viel Abstand? Ist die Spule irgendwo schief oder zu eng gewickelt? Biegt alles per Hand zurecht oder nehmt den Holzstab zu Hilfe, indem ihr ihn nochmals in die Spule schiebt und dann die betreffenden Stellen zurechtfummelt. Und nun: volle Fahrt voraus!

Warum fährt der Minizug?

Der Strom bewegt – nicht nur unseren Minizug, sondern auch Elektromotoren. Denn kombiniert man in einer Spule fließenden Strom mit Magneten, können erhebliche Kräfte entstehen – die sich in Bewegung umsetzen lassen.

Ein Magnet hat zwei Pole – N(ord) und S(üd). Gegensätzliche Pole ziehen sich an, gleiche Pole stoßen sich ab. Bei unserem Zug erzeugt die Batterie Strom. Sobald der Zug in der Spule ist, fließt der Strom durch den Draht zum anderen Ende der Batterie. Dadurch wird innerhalb der Spule ein Magnetfeld aufgebaut. Sie verwandelt sich selbst in einen Magneten, vereinfacht so dargestellt:

Der Mini-Magnetflitzer
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Baut euch einen Zeichenroboter, züchtet funkelnde Kristalle oder lasst euren Katapult-Hubschrauber in die Höhe schiessen. Tolle Experimente warten auf euch!
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