Tag 18/2021: Der einfachste Elektromotor und eine kleine Eisenbahn

[@StundeDesSiegers]

Sein emotionales „bis morgen“ werde ich vermissen wenn der Abend vorbei ist. Gutes Video, gleich mal den Kindern zeigen, die werden so langsam Physik Fans

[@Dethleffff]

Ich finde dieses "bis morgen" auch absolut großartig! Es ist aber auch unglaublich Klischee-Physikprofessor-mäßig, ich find's klasse :D

[@essenergrieche]

ich feier sein trockenes "bis morgen" auch jedesmal (:

[@JD-me2bf]

Diese ruhige Erklärweise gepaart mit den simplen aber interessanten Experimenten ist einfach top👌🏼

[@ludmilaruslanova2084]

Sehr interessante und einfache Experimente ! Und ganz toll erklärt! Dankeschön!

[@projectexecution]

Echt klasse, tolle Experimente verständlich erklärt.

[@HannyDart]

Ich studiere in Karlsruhe Maschinenbau und sollte eigentlich meine Bachelorarbeit schreiben. Stattdessen habe ich heute alle 18 Videos angesehen 🥲

[@helgehillers9979]

Es ist nicht zu konpliziert - es kommt auf der Person an die es vermitteln soll. 👍 Ich bin für eine Auszeichnung für diese tolle Arbeit!

[@an.ki.4116]

Sehr schönes, einfaches Experiment. Von der Erklärung und ihrer ruhigen Art könnten sie im Kinder und Jugend TV sehr gut wirken. Wie bei der Sendung mit der Maus😅 die ich mit 43 Jahren immer noch gern schaue....

[@danielstrobel3832]

Super! Das ist ja wie die Sendung mit der Maus! Mehr davon!

[@hilikushili7658]

Geil! Werde ich im Klassenzimmer einsetzen! Vor allem die Batterie in dieser langen Schraubenfeder hat es mir angetan :)

[@pram2000]

Die arme Batterie... Wenn man für die Experimente einen Lithiumakku verwendet, hat man gleich noch die passende Weihnachtsbeleuchtung dazu 😂

[@Dethleffff]

Mögen Lithiumakkus keine Kurzschlüsse oder wieso?

[@Max_Jaeger]

​@@Dethleffff weder Akkus noch Stromversorgungen im Allgemeinen sind Freunde von Kurzschlüssen. Der Unterschied warum die Alkali-Batterie im Vergleich zum Li-Ion-Akku so "harmlos/sicher" wirkt liegt im Innenwiderstand der Zellen. Dieser Widerstand ist maßgeblich für den maximal fließenden Strom und somit auch für die Erwärmung der Zelle im Belastungsfall verantwortlich. Ein Beispiel: Die hier gezeigte Alkali-Batterie hat eine nominale Spannung von 1,5V und einen durschschnittlichen Innenwiderstand von 150mΩ. Mit der Formel I=U/R können wir den Kurzschlussstrom berechnen, dieser liegt hier also bei 10A (1,5V/0,15Ω). Wenn man jetzt den Strom mit der Nennspannung multipliziert kann man die Verlust-/Kurzschlussleistung berechnen, also P=UxI bzw. 15W=1,5Vx10A. Somit wird die Alkali-Batterie im Kurzschlussfall mit ca. 15W "geheizt". Dem gegenüber steht der Li-Ion-Akku mit einer nominalen Spannung von 3,7V und einem Innenwiderstand von 20mΩ (18650 Zelle mit In=25A). Mit den obigen Formeln kommen wir also auf: Kurzschlussstrom = 185A Kurzschlussleistung = 684W Wenn wir diese Werte also Vergleichen, wird die Batterie nach einigen Sekunden handwarm und ist, bezogen auf die Verlustleistung, etwa mit einem Handyladegerät zu vergleichen. Die Li-Ion-Zelle hingegen beginnt aufgrund einer ähnlichen Baugröße, aber einer 45-fachen Verlustleistung förmlich zu kochen, die hier freigesetzte Leistung ist mit einem Tauchsieder oder einem kleinen Wasserkocher zu vergleichen. Fazit: Li-Ion-Akkus sind also nich per se "unsicher" oder "schlechter", im Gegenteil, ihre deutlich höhere Leistungsfähigkeit und die damit einhergehende Effizienz machen sie zur ersten Wahl für kompakte und zuverlässige Systeme. Aber je höher die Leistungsdichte, desto höher muss natürlich auch die Sorgfalt im Umgang mit solchen Energiespeichern ausfallen.

[@mostafaguide1799]

Vielen Danke, Sie haben es so einfach erklärt, ich verstehe das ganz praktisch und so leicht, fröhliche weihnacht und glückliches neues Jahr Herr Prof Doktor

[@bighgnjim]

Danke, Ein tolles Experiment. Werde ich meinem Enkelkind zeigen.

[@mostafaguide1799]

Ich folge Ihre wertvolle Kursen aus Marokko

[@flachermars4831]

Ein schöner Beitrag 👍

[@honigschlecker1]

Diese Eisenbahn hat mir doch ein fettes Grinsen ins Gesicht gezaubert. 😃

[@meinsda5983]

Ja das sind tolle Effekte! Als ich noch mehr in der Zauberei unterwegs war waren so Effekt das Erstaunen vieler! Aber als ich , gelernter Elektrotechniker, ihnen die einfachen Effekte erklärte waren sie erstaunt! Den einfachsten Motor kenne ich auch noch ein wenig anderen mit einer Büroklammer und die ersten Ansätze eines Kommutators. Wenn man ihn schön genau aufbaut hat das Ding ziemliche Drehzahlen gemacht...

[@landvermesser157]

Du hast mich auf eine Idee gebracht! Der Motor wurde etwas umkonstruiert und die Büroklammer durch einen herzförmig gebogenen Kupferdraht ersetzt. Was gibt es schöneres als seiner Herzallerliebsten ein rotierendes Herz zu schenken!!

[@meinsda5983]

@@landvermesser157 Ja so ähnlich ging das damals....

[@wolfgangnieschalk4680]

Freue mich auf morgen!

[@FreyFahren]

Sehr interessanter Beitrag. Vielen Dank und Grüße aus dem Chiemgau 🏍🚗🦣

[@ebild1]

Wieso rollt die Batterie auf der Folie seitwärts, und nicht wie in der Spule entlang der Achse des Magnetfelds?

[@friedemanngadeke8366]

Naja sie rollt halt da hin, wo es am leichtesten geht. Seitwärts kann sie rollen, längs kann sie nicht rollen. Außerdem ist es wie bei der Schraube: Der Strom fließt ja nicht um die Batterie im Kreis herum wie bei der Spirale, sondern nur auf einer Seite nach unten und auf der anderen Seite wieder nach oben, denn der Längsstrom durch die Batterie und die Alufolie ist für die Lorentz-Kraft nicht relevant, und das davon erzeugte Magnetfeld erzeugt sozusagen keine Kraft aus die Batterie. Wenn man bzgl. des Stroms nach unten oder nach oben die Rechte-Hand-Regel anwendet, dann sieht man, dass die Lorentz-Kraft zur Seite wirken muss. Also Magnetfeld entlang der Batterieachse, Stromfluss von oben nach unten oder andersrum auf der anderen Seite, und dann ist die Kraft seitwärts. Wenn man also beide Magneten in die gleiche Richtung an die Batterie klebt, müsste sie sich eigentlich um sich selbst drehen. Vermutlich muss man also die Magneten entgegengesetzt auf die Batterie "kleben", damit die Batterie in eine Richtung rollt. In den Spulen laufen ja beide Magneten innerhalb des Magnetfeldes der Spule, also der Strom fließt durch den Draht, der wie eine Spule um die ganze Batterie herum gelegt ist, und das führt dazu, dass in der Spule auch ein Magnetfeld erzeugt wird. Daran stoßen sich die Magneten ab. Hier ist es also nicht wirklich die Lorentz-Kraft, sondern einfach Magneten im Magnetfeld. Die Lorentz-Kraft kann hier nicht so viel ausrichten, sie sorgt nur dafür, dass die Batterie nicht genau unten in der Mitte liegt, sondern etwas seitlich. Denke ich mir jedenfalls so, habs nicht ganz genau ausprobiert.

[@franktechmaniac7488]

Wie ist denn die Richtung des Magnetfeld definiert? Die muss man ja kennen damit man weiß wie die Hand zu halten ist.

[@jorgliedtke38]

👌🏿Gut verständlich

[@angelofeffektd6462]

Lol, dachte beim durchscrollen, dass das Sonneborn ist - also direkt drauf geklickt.

[@sukledknarf4581]

Das ist wirklich gut.

[@blonderblonder3265]

Das ist göttliche

[@rainertews1641]

Unglaublich klasse, was ihr hier an einfacher Physik zeigt und welches mir als Mensch mit Abi und Physikunterricht bislang verborgen war. War unser Unterricht sooo mies? Oder hab ich nicht aufgepasst? Herzlichen Dank jedenfalls!!!

[@gernottimm4549]

An dem Tag warst Du krank. Ich auch. 😉

[@fi5271]

geil aiuf der nächsten party bin ich der held ;D

[@glpxt]

Ich denke nicht, dass die Metronome auf 200 Hz eingestellt sind. Da hat sich Herr Notholt wohl um einen Faktor 60 verschätzt.

[@wanmar300565]

Guten Morgen, Physik, mochte ich schon in der Schule, ebenso Chemie. Liebe Grüße bis morgen Ute und Markus aus dem Saarland

[@quallisto3365]

Kommasetzung anscheinend aber nicht so ;)

[@mshaftenberg]

@@quallisto3365 ist bei Geschwistern häufiger so 🤭

[@barcelonaoplaya]

Die 3 Finger Regel kenne ich ebenfalls aus der Biologie, sehr praktisch.

[@Willy_Vetter]

Zwei für Pinky einen für Stinky

[@ASRvw]

Wenn er so weiter macht, könnte er Walter Lewin sogar noch den Rang ablaufen :)

[@klausfischer3079]

Für mich als blinden Menschen ist es diesmal schwer, der verbalen Beschreibung zu folgen. Was für eine Art von Batterie ist das denn? Und welche Form haben die Magnete - sind das runde Scheiben?

[@Waldlaeufer70]

Es ist eine zylindrische AA-Batterie mit scheibenförmigen Magneten, deren Durchmesser eine Spur grösser ist als der der Batterie.

[@risti85]

Kann der sich die Antwort anhören? Sonst machst es nicht viel Sinn einen blinden hier zu antworten 🙈🤣

[@thomasvonstolzenfels6776]

@@risti85 Es gibt Technologien die ihm das vorlesen. Damit kann er auch selbst Texte schreiben und hochladen.

[@effarr2333]

Warum mit der "Rechten-Hand-Regel"? Diese bezieht sich doch auf die technische Stromrichtung, die man doch aber als Physiker nicht nutzt?!

[@georggebauet8916]

Kein Wunder, dass sich die Schraube dreht. Durch das Gewinde wird der Strom in Rotation gesetzt und erzeugt somit ein Drehstrom, weshalb sich die Schraube dreht.

[@meikemaya2274]

Mein lieblingstürchen

[@jasonleetalk9498]

Könnte man sich doch größer bauen um es besser erkennbar zu machen?

[@ossianhaufe4671]

Ich dachte schon fast, die Schraube würde sich in die Batterie eindrehen.😊

[@wilmabier1664]

Absolute Spitzenklasse Danke

[@coolaeae]

Ich verstehe nicht, wie die Stromrichtung zustande kommt. Müsste die nicht vom Plus- zum Minuspol der Batterie gehen? Dann wäre sie aber parallel zum Magnetfeld ... kann mir jemand helfen?

[@bernhardhollander4254]

Der Stromfluss vom Magneten zum Stecker ist senkrecht zum Magnetfeld. Das Magnetfeld verläuft vertikal und der Strom fließt horizontal zum Stecker.

[@thuh7575]

Faszinierend ist es, aber wenn ich meine Modellbahn mit dieser "Eisenbahn" hier vergleiche, dann ist der Spielwert bei mir doch irgendwie höher ;-)

[@Martin_Siegel]

Nicht sehr effektiv - schade. Ich hätte gehofft den Akkuschrauber gegen eine AA Batterie tauschen zu können, Magnet hätte ich schon. Wird wohl wieder nix ;-(

[@hawksights]

Schade, dass es so ineffizient ist. Ich dachte schon, wir hätten ein gutes Konzept, um zb unterirdische Züge anzutreiben oder gar Autos. Man müsste nur die Straßen aus Aluminium anstatt Asphalt bauen und die Räder der Autos aus Magneten. \s

[@barcelonaoplaya]

Wäre vielleicht auch besser gegen die Erderwärmung

[@friedemanngadeke8366]

Die Effizienz könnte man vermutlich steigern, wenn man den Strom begrenzt, also wenn man die Batteriespannung senken würde. Aber das ganze ist halt auch nicht sehr praktikabel. Es ist viel einfacher, einen hoch entwickelten E-Motor in ein Gefährt einzubauen, und der ist dann auch effizient (>98% Wirkungsgrad). Und auch der hoch entwickelte Motor ist in der Produktion nicht sehr teuer und ist dazu extrem leistungsfähig. Ein Motor mit 50g Gewicht kann ganz einfach 300W leisten, also z. B. ein Fahrrad antreiben, s. z. B. Modellfugmotoren. In E-Autos kann man es auch sehen. Die Motoren dort wiegen nur wenige kg und leisten hunderte kW. Man sieht aber auch, dass man dann zusätzlich noch Gewicht für die Kühlung benötigt, weil die Motoren sonst zu klein sind, um die hohe Verlustleistung zu vertragen, denn 2% von 200kW sind stolze 4kW, das ist soviel wie zwei 2kW Heizlüfter oder Wasserkocher. Und diese 4kW auf einen kleinen 50kg schweren Motorblock von ca. 20cm Durchmesser ist halt heftig.

[@hawksights]

@@friedemanngadeke8366 Ich hoffe Du hast erkannt, dass es nicht ernst gemeint war ne? 😉

[@friedemanngadeke8366]

@@hawksights Ja klar, aber ich glaube nicht, dass die Effizienz das Problem wäre. Die könnte man optimieren. Es liegt eher an der offenen Konstruktion, die man nicht in ein sinnvolles Produkt integrieren will.

[@maisbaer]

Da fragt man sich doch: Warum haben wir Akkuschrauber und nicht einfach selbstdrehende Schrauben? Warum sind Batterien nicht schon ootb magnetisch? Die Welt könnte so einfach sein 🤓

[@HerrBothari]

Bis morgen.. was mache ich eigentlich nach Weihnachten? Denk, denk, denk.. ich druck mir ein T-Shirt, jup

[@ArthurVogel666]

Ich bin froh dass Friedrich Merz, neben seinen BlackRock Insider Tradings sich auch manchmal mit Naturwissenschaften beschäftigt

[@heissklebepanzer]

Uff

[@Sanse28]

0:24 ok herr prof. das ist kein verf***tes Kabel (Kabel: Bezeichnung zwei oder mehrerer ummantelten von einander isolierten Drähten), sorry aber einen Draht als Kabel u.a umgekehrt zu bezeichnen triggert mich einfach zu sehr! Als jemand mit technischem Hintergrund sollte das Ihnen eig. genau so ergehen ! Das wäre wie wenn ein 9 jähriges gesundes Kind ein Auto/KFZ als BrumBrum bezeichnet. Grundsätzlich, geile Videos ! Liebe grüße aus Österreich :'D Daumen hoch natürlich trotzdem :D !