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MÄRKLIN-SpuleGrößere MÄRKLIN-Baukästen der 50er und 60er Jahre enthielten eine Spule zum Aufbau diverser Elektromotoren und anderer elektromagnetisch betriebene Modelle. Da diese Spule im Laufe der Zeit verloren gegangen war, galt es, sie gebraucht zu beschaffen - oder notfalls auch selbst zu bauen.
Anschließend wurde ein Haltewinkel angefertigt und an den entsprechenden Stellen mit vier 3mm-Bohrungen versehen. Mit Hilfe von vier kurzen M3-Schrauben mit superflachem Kopf konnten Spulenkörper und Haltewinkel ausreichend stabil miteinander verschraubt werden. Schwieriger war die Bestimmung der elektrischen Kenngrößen. Für den Betrieb der Spule wird 16 V Gleich- oder Wechselspannung angegeben. Außerdem ist in den Anleitungen erkennbar, dass die Wicklung bis ca. 1 mm unter den Außendurchmesser des Spulenkörpers reicht, und das ist für die Ermittlung des Wickelvolumens relevant. Betrachtet man Bauanleitungen aus unterschiedlichen Jahren, dann fällt auf, dass die Spule im Laufe der Zeit offenbar geändert wurde. So ist auf einigen Abbildungen ein relativ großer Drahtdurchmesser von ca. 1mm dargestellt; das scheint jedoch unrealistisch, da in diesem Fall ein sehr hoher Spulenstrom fließen würde. Auf den meisten Abbildungen sind dagegen keine einzelnen Windungen erkennbar, was auf einen viel kleineren Durchmesser hindeutet. Der entscheidende Hinweis kam von einem Kollegen, der einen Durchmesser von 0,35 mm nannte; abzüglich der Lack-Isolation entspricht das einem Kupfer-Durchmesser von etwa 0,3 mm. Aus diesen Daten lässt sich auf eine Wicklung mit ca. 1000 Windungen und einem Widerstand von ca. 10 Ohm schließen. Die nachgebaute Spule sollte aber nicht für 16 V ausgelegt werden, sondern bei gleicher magnetischer Induktion für eine Spannung von 8,4 V (7-zelliger Akku). Hierfür ist ein kurzer (vereinfachter) Einblick in die Theorie erforderlich: Die magnetische Induktion einer Zylinderspule errechnet sich zu
Das Produkt n · I (Ampere-Windungszahl, auch magnetische Spannung genannt) war konstant zu halten unter Verwendung neu zu bestimmender Werte für n und I. Ohne auf weitere Einzelheiten einzugehen kann man errechnen, dass in diesem Fall bei gegebenem Wickelvolumen die Windungszahlen proportional und die Kupfer-Querschnitte umgekehrt proportional der Spannungen sein müssen; die Drahtdurchmesser verhalten sich dann umgekehrt proportional zur Wurzel aus dem Spannungsverhältnis. Die Spule muss also - wie zu erwarten war - mit der halben Windungszahl gewickelt werden, wenn sie an der halben Spannung betrieben werden soll, und der Drahtdurchmesser muss um den Faktor 1,414 (Wurzel aus 2) größer sein.
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