ja, bitte tu das.
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Diskussions- und wissensbedingt habe ich entschieden, den Bau des Motors zu pausieren und zur Vereinfachung den Test auf eine Bahn zu praktizieren.
Bis auf die Anzahl der Magnete und gewisse Abstände, ist die Bahn 1:1 aufgebaut wie der Aufbau des Motors. Die Funktion ist dieselbe, nur halt gerade und nicht rund.
Ich möchte praktisch herausfinden, wie groß die Energie am Ende 1, Ende 2 und die der Elektromagnete ist. Um mir das einfach zu machen, nutze ich Videoaufnahmen, um die Geschwindigkeit der Kugel zu messen. Die Videoaufnahmen werde ich dann per Software auseinander nehmen, um es so genau wie möglich hinzubekommen.
Ich beginne heute mit der Wicklung der Elektromagnete.
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hi,
sehr gute Idee.
die Gravitation ist recht zuverlässig.
Ich würde die Bahn am Ende leicht schräg steigen lassen, dann ist die Strecke bzw. die Höhe die maximal erreicht wird = Energie.
Prinzipbedingt würde man auch die Bahn über der Magnetreihe leicht schräg machen, damit man den Test ohne Magnete und exakt gleichem Ausgangspunkt wiederholen kann.
So hat man die gleiche Reibung, den gleichen Weg wie in allen anderen Testläufen.
Man will ja wissen, ob durch die Magnete ein ‚mehr‘ an Energie entsteht, die Kugel also auf der 'Auslaufstrecke höher hinauf rollt, als wenn man nur die el. Magnete nutzt.
Gedanklich könnte man auch folgendes machen:
Die el. Magnete sind 50% Aktiv, wenn sich die Kugel in ihrem Einflussbereich befindet. Sie schalten ab, wenn die Kugel darüber ist. Davor könnten sie theoretisch unbegrenzt aktiv sein, das hätte keine Schädlichen Auswirkungen, außer auf die Effizienz.
Nun könnte man als Beweis für ‚Magnetenergie‘ 2 weitere baugleiche el. Magnete mit etwas Abstand em Ende der Bahn anbringen und sie entgegengesetzt einschalten, damit sie die Kugel bremsen und die zugeführte Energie wieder abziehen.
Diese würden also einschalten, wenn die Kugel genau darüber ist.
Wie man nun sieht, könnte man die beiden vorhandenen el. Magnete auch einfach eingeschaltet lassen, um diesen Effekt zu erzielen.
Und noch einfacher: Man könnte die el. Magnete durch Dauermagnete ersetzen.
Wie man es dreht: es bleibt nix übrig. Die Energie stammt zu 100% aus den el. Magneten.
grüße
lipi
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Hi lipi,
Das verstehe ich nicht so ganz. Soll durch die zusätzliche Schräge die Kugel vom Ausgangspunkt alleine los rollen?
Na nu überfordere mich mal nicht gleich, ich muss erstmal 2 Elektromagnete hinbekommen zu wickeln 
Mir fällt gerade ein, dass der Erfinder dieser Bahn (Abschussrampe) die Bahn so genutzt hat, eine Glaskugel damit weg zu schießen. Lege ich am Ende der Bahn eine Glaskugel hin und lasse nun die Magnetkugel rollen, wird die Glaskugel weggeschossen. Die kinetische Energie wird per Impuls auf die Glaskugel übertragen und besitzt nun auch kinetische Energie. Das bedeutet doch, die kinetische Energie die auf der Bahn entstanden ist, wird weiter genutzt, aber ich kann mit meiner Bahn die kinetische Energie nicht weiter nutzen? Ich verstehs einfach nicht…egal. Ich sehs ja dann.
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exakt.
so würde man sicherstellen, dass die Energie immer gleich ist und man nicht versehentlich einen noch so kleinen Schubser gibt.
Es ging rein um den Gedanken.
Wenn ein Problem komplex ist und man es nicht versteht, macht es oft Sinn, es zu vereinfachen und zu zerlegen.
Daher auch die Empfehlung, irgendwo weit oben, einen einzigen Magneten zu betrachten. Das ist zunächst greifbarer und verständlicher als 60 zu nehmen und dann ohne Begründung zu dem Schluss zu kommen, dass am Ende etwas ‚übrig‘ bleibt.
Ohne aber bei einem Magnet erklären zu können, was genau übrig bleibt.
Die Glaskugel liegt aber nicht am Ende der Bahn, sie liegt so weit innen, dass die Kugel ihre Energie abgeben kann.
Das geht auch bei einem einzigem Magnet.
Die Energie der Glaskugel reicht aber nicht aus, um die Stahlkugel wieder vom Magnet zu trennen.
Du hast also getauscht: Glaskugel fliegt weg, Stahlkugel ist am Magnet. Das ist ohne Energie nicht reversibel. Das ist ein einmaliger Vorgang, wie ein gespanntes Gummiband.
Es geht nicht darum, dass du die Energie nicht nutzen könntest.
Natürlich kannst du das - aber eben nur einmalig.
Es geht weiter darum, dass es nicht mehr Energie wird.
Es bleibt also nichts an Energie übrig, was du dafür verwenden könntest um das System wieder in den Ursprungszustand zu versetzen.
Wobei das ungenau ist, ohne Reibung und co bleibt genau so viel Energie übrig, um es genau in den Ursprungszustand zu versetzen. Aber eben auch nicht ein klizze bissl mehr.
bin ich bei dir, versuch macht kluch.
Wollte nur darauf hinaus, die Bahn von Anfang an so zu planen, dass du damit auch den Gegenbeweis antreten kannst.
Dass deine Kugel mit der Hilfe von el. Magneten weiterrollen wird, ist unbestritten.
Das zu beweisen wäre sozusagen vertane Zeit.
grüße
lipi
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Moment mal, wenn ich diese Schräge baue und keine Permanentmagnete einsetze, dann rollt die Kugel von ganz alleine Richtung Elektromagnete. Was passiert mit der Energie, die beim herunterrollen entstanden ist? Würde diese sich mit der Energie der Elektromagnete addieren oder verpufft die auch einfach?
Stimme ich dir zu, habe nicht erwartet dass es so komplex ist für mich und immernoch fest davon überzeugt bin, dass meine Logik stimmt.
Das Prinzip ändert sich doch nicht, ob ich 1 oder 60 Magnete nehme, bei beiden ensteht kinetische Energie.
Ich habe oft genug begründet, warum ich glaube, dass am Ende etwas übrig bleibt. Gerne erkläre ich es dir bei 1 Magnet:
So stelle ich mir meine Bahn vor und was passiert. Stellt mir gerne eure Vorstellung bildlich dar, wie es wirklich ist.
ähm… ja - das ist genau der Sinn der Sache. Oder wie glaubst du kommt die Kugel sonst dort hin?
Ein Schubser wäre Energie, die die gleiche Bahn mit Magneten nicht hätte.
Näher dran setzen? Dann fehlt die Reibung, die die Kugel mit Magneten verloren hätte.
Eine Schräge Bahn ist unkritisch, denn die Energie hast du in beiden fällen gleich zur Verfügung. (exakte Betrachtet nicht genau gleich, denn die Magnete ziehen die Kugel an und erhöhen die Reibung, im Vergleich zu den Anderen Problem dürfte das aber vernachlässigbar sein.
die addiert sich einfach, aber eben in beiden Fällen.
Du willst ja nur wissen, ob am Ende eine der beiden Aufbauten mehr Energie hat - die Kugel also etwas weiter die Schräge hinauf rollen kann.
die Kugel hat am Ende beide male die gleiche Bewegungsenergie.
Was hat der Magnet für einen Unterschied gemacht?
Es ist unerheblich, ob der Magnet die Kugel anzieht und der el. Magnet dann gegen den Magnet arbeitet oder der el. Magnet die Kugel direkt anzieht und dafür nicht gegen den Magnet arbeiten muss.
Natürlich könnte man jetz sagen, dass ein Teil der Energie vom Magnet kommt, inhaltlich wäre das auch egal, denn dann müsste man auch sagen, dass der el. Magnet keine Energie für die Kugel liefert, wohl aber welche verbraucht.
letztlich aber egal, Sinn der Übung ist ja, den Aufbau wirklich zu bauen.
Dabei wäre es nur hilfreich, wenn du bedenkst, was du eigentlich beweisen willst und der Aufbau das auch ermöglicht.
grüße
lipi
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Ich danke dir für deine Erklärungen.
Könnte ich dann auch einfach die Permanentmagnete weg lassen und nur die Kugel auf einer Schräge rollen lassen und schauen, ob am Ende „mehr“ übrig bleibt?
Dieser Satz gab mir zu denken. Nun möchte ich meine Meinung zurück nehmen und behaupten, dass es nicht egal ist, ob ich 1 Magnet oder 60 Magnete benutze. Wie erwähnt und zu sehen sind meine Magnete ja so angeordnet, dass der aktuelle Magnet immer höher liegt als der Magnet davor. Die Beschleunigung ist immer größer als die Bremse und dadurch erziele ich einen Überschuss, der pro Magnet addiert wird. Am Ende habe ich dann einen Gesamtüberschuss der meine kinetische Energie darstellt und dieser Überschuss trifft dann auf die Elektromagnete. Wenn ich aber nur 1 Magnet betrachte, dann habe ich diesen Überschuss nicht. Wäre es daher nicht falsch, zu sagen, dass sich die Energie bei 1 Magnet und 60 Magnete gleich verhalten, wenn sie auf die Elektromagnete stoßen?
Ich verstehe ja, dass sich die Energie ausgleicht, wenn die Magnete exakt gleich angeordnet sind, dann ist es natürlich egal ob 1 Magnet oder 60 Magnete.
Wenn ich nun aber die Magnete versetzt anordne, dann habe ich ein Ungleichgewicht. Eine Seite ist immer stärker als die andere Seite. Lege ich die Kugel genau in die Mitte der Bahn, dann würde sie trotzdem bis zum Ende rollen. Tue ich das auf der Bahn, wo alle Magnete gleich angeordnet sind, passiert nichts.
hi,
ja sicher könntest du das. Dann sollte die Bahn aber schräg genug stehen, damit durch die Gravitation die Kugel auch sicher aus dem Magnetfeld kommt und nicht hängen bleibt.
nimm Zahlen. Und wenn sie nur ausgedacht sind.
Es ist für das Prinzip tatzächlich egal, ob die Werte auch stimmen.
Da sich die Kräfte/Bewegungen überlappen, könnte man auch das vereinfachen und es in Blöcken betrachten.
Magnet 1 hätte also eine Kraft von 1.
Er zieht die Kugel mit 1 an, die Kugel hat, wenn sie genau am Magnet ist, Geschwindigkeit 1.
Magnet 2 ist nah genug dran und hat die Kraft 1,1
Er zieht die Kugel von M1 weg.
M1 zieht aber auch noch, jetzt allerdings mit -1
Die Kugel rollt also zu M2, hätte da dann die Geschwindigkeit 1 + 1,1 von der wir aber 1 abziehen müssen, da M1 die Kugel zurück ziehen will.
Kugel hat also ne Geschwindigkeit von 1,1
nun ist M3 nah genug mit einer Kraft von 1,2… ich denke du siehst wohin das führt.
Zu deinem oberen Bild:
Warum zieht jeder Magnet weniger zurück (rot) als zu sich hin (grün)
Die beiden Kräfte sind gleich. Sie werden bei jedem der kommenden Magnete nur größer - es werden aber beide Seiten größer.
Daher ergibt sich am Ende auch der sehr große ‚Klebepunkt‘
du vergisst aber wieder den letzten Magnet oder flüchtest dich in die Annahme, du könntest dessen Kraft mit viel weniger Energie und einem el. Magnet überwinden.
Tatsache ist aber nun leider, dass du exakt die Kraft aufbringen wirst, mit der du die Kugel auch so mit dem el. Magnet beschleunigen könntest.
So eine Bahn ist doch Klasse, billiger und anschaulicher lässt sich sowas nicht machen.
Such dir eine halbwegs präzise Möglichkeit, wie du die Energie der Kugel am Ende wiederholbar messen kannst und mach versuche mit 3, 8 und 20 Magneten.
grüße
lipi
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Hallo @littlepinguin,
tatsächlich hast du es geschafft mich zu überzeugen. Ich habe die Nacht wirklich sehr schlecht geschlafen, weil ich nicht aufhören konnte darüber nachzudenken. Ich verstehe es nun und lag mit meiner Meinung im Unrecht. Ich bedanke mich bei allen die mir geholfen haben und entschuldige mich für die Kopfschmerzen die ich euch bereitet habe.
Das Projekt stelle ich an dieser Stelle ein, da es nun keinen mehr Sinn hat, weiterhin Geld zu investieren, wenn ich das Ergebnis nun verstehe und kenne.
Fazit:
Ich habe mein Ziel zwar nicht erreicht, bin deswegen aber nicht niedergeschlagen, eher bin ich über mich selbst enttäuscht, dass ich es nicht verstanden habe.
Außerdem gehe ich aus diesem Projekt nicht mit null raus, ich habe viel dazu gelernt und hatte meinen Spaß am Projekt. Vielen Dank und alles Gute euch. Vllt sieht man sich ja wieder, wenn ich mal wieder so eine tolle Idee habe mit Magneten Energie zu erzeugen 
Liebe Grüße
Steven
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Hallo zusammen,
nach gut einer Woche melde ich mich zurück. So richtig abschalten konnte ich nicht oder besser gesagt habe ich das Interesse nicht verloren. Ich habe auch schon ein neues Projekt im Kopf, welches ich euch demnächst vorstellen werde. Nun erstmal noch eine Frage an euch zum letzten Projekt. Da ich es ja nun besser verstanden habe, wie Magnetismus funktioniert, würde ich gerne wissen, ob ich es nun wirklich geschafft habe, die Kraft von Magneten weiter zu nutzen.
Das Prinzip wie oben mit der Bahn bleibt gleich, nur dass ich dieses Mal 1 Magnet betrachte, da es egal ist wieviele ich nehme. Ich kombiniere Elektromagnet und Permanentmagnet als 1 Magnet, dass heißt der Permanentmagnet verlängert seine Kraft über den Kern des Elektromagneten.
Der Rotormagnet wird also wie gehabt angezogen. Liegt der Rotormagnet nun knapp über 50% des Statormagneten, schalte ich den Elektromagnet an. Durch die Abstoßung kommt es nun zu einem Impuls, der Elektromagnet schießt nach oben und stößt den Rotormagnet ab. Die Bremse die nach den 50% kommt, wird blockiert/verschoben und sollte nun wenig Einfluss haben, solange der Elektromagnet an ist. Ich investiere also 1 und erhalte 3. Die Anziehung des Permanentmagneten, die Abstoßung und Bewegung zwischen Permanent- und Elektromagnet, und die Abstoßung zwischen Elektro- und Rotormagnet. Ich möchte an dieser Stelle nur von euch wissen, ob die Kraft des Permanentmagneten mir einen Mehrwert bringt und ob ich recht habe, dass ich am Ende mehr Gewinn als Verlust habe. Der Verbrauch des Elektromagneten spielt dabei keine Rolle, es soll nur der Permanentmagnet betrachtet werden.
LG Steven
Kommen wir nun zu meinem nächsten Projekt. Erstmal ist es nur eine Messung und Veranschaulichung der Kräfte zwischen 2 gleichen Magnetpolen (Abstoßung).
Später möchte ich diese Kräfte auch nutzbar machen.
In einem Rohr liegen 2 Magnete und 1 Elektromagnet. Der Magnet in der Mitte ist frei beweglich, die anderen beiden sind fixiert. Die Magnete sollen sich stets abstoßen. Über den Elektromagneten möchte ich herausfinden, welche abstoßende Kräfte zwischen den Magneten wirken. Allerdings verwende ich dem Fall für die Messung die magnetische Flussdichte der Magneten, da ich diese relativ gut über den Elektromagneten einstellen kann. Da sich die Kräfte der Magnete immer ausgleichen, kann ich über den Abstand zwischen den Magneten herausfinden, welche Kräfte gerade wirken. Als Beispiel habe ich Magnete mit einer Flussdichte von 0,6 Tesla. Schalte ich nun den Elektromagnet an und die Abstände zwischen den Magneten und Elektromagnet sind gleich, dann hat mein Elektromagnet auch eine Flussdichte von 0,6 Tesla. Mache ich nun den Elektromagnet stärker, dann verschiebt sich der Magnet in der Mitte und ich weiß welche abstoßende Kräfte zwischen den Polen wirken. Kennt wer von euch ähnliche Tests in dieser Richtung?
Hi!
Einen genau so aufgebauten Test kenne ich nicht.
Grundsätzlich hast du hier zwei Probleme:
-
Die räumliche Ausdehnung der Magnetfelder kann etwas unterschiedlich sein. Das heißt, das Feld, das der mittlere Magnet vom linken sieht, kann etwas anders, und damit auch stärker/schwächer als das vom E-Magneteh sein. Wenn also der mittlere Magnet exakt in der Mitte ist, dann heißt das nicht unbedingt, dass der E-Magnet exakt genauso stark wie der linke feste Magnet ist.
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Die wirkenden Kräfte kennst du dadurch nicht wirklich, du hast nur einen Vergleich. Und wenn du die beiden Magnete zusammen schiebst, wächst die Kraft ganz erheblich an, das ist nicht linear, und der Zusammenhang ist auch hier wieder schwer zu bestimmen.
Hi @sweber
Die räumliche Ausdehnung der Magnetfelder kann unterschiedlich sein? Sehen Magnetfelder im Grunde nicht immer gleich aus? Also wenn ich zwei gleich große Magnete mit einer Flussdichte von 0,6 Tesla habe, können die Magnetfelder trotzdem unterschiedlich aussehen?
Nun, natürlich ist es schwer zu urteilen, welche Kräfte nun wirklich wirken. Dennoch ist es interessant und vllt dann auch ein Richtwert, wenn ich z.B. den Elektromagnet auf eine Flussdichte von 3 Tesla bringe und die Magnete sich bis auf 4 mm zusammen schieben.
Dann kann ich sagen, dass ich 3 Tesla benötige der auf einen Magneten mit 0,6 Tesla wirkt und 2 gleiche Magnete mit 0,6 Tesla soweit zusammen schiebt, dass der Abstand 4 mm beträgt.
Das ganze könnte ich dann auch prozentual darstellen, wie sich der Teslawert des Elektromagneten je nach Abstand zwischen den Magneten verändert. Dann würde ich grob sehen, wie stark sich die Kraft zwischen den Magneten verändert.
Hallo @Muellermilch,
du könntest die Kraft auch rein mechanisch messen. Einen Magneten hängst du an eine Spiralfeder. Den anderen schiebst du von unten langsam näher heran. Die Kraft zwischen den beiden Magneten zieht den oberen Magneten nach unten. Die Verlängerung der Feder ist nach dem Hookeschen Gesetz direkt proportional zur wirkenden Kraft. Wenn du vorher noch auf mechanischem Wege die Federkonstante (Federhärte) misst, dann bekommst du wirklich die in diesem Fall wirkende Kraft heraus. Wenn du den unteren Magneten langsam anhebst, kannst du die Kraft auch für verschiedene Abstände messen.
Alternativ kannst du auch einen Magneten auf eine Waage legen und einen anderen Magneten darüber halten. Der obere Magnet zieht den unteren Magneten an. Dadurch drückt der Magnet mit weniger Kraft auf die Waage und du kannst die Kraft als Gewichtsabnahme ablesen.
Wenn du die Flussdichte suchst, kannst du auch eine Teslasonde (oder Hallsonde) kaufen und den Fluss in verschiedenen Abständen ausmessen.
Liebe Grüße
vom Namenlosen
Hallo @Der_Namenlose,
an so einen Teslameter habe ich auch schon gedacht, aber die sind nicht gerade billig.
Der Aufbau mit der Federwaage ist realtiv schwierig finde ich. Ich möchte ja in meinem Projekt die Abstoßung messen, wie soll ich da die Federwaage fixieren und gleichzeitig die Abstände der Magnete einstellen können.
Würde denn das Messen der Kraft auch mit einer stinknormalen Küchenwaage funktionieren?
Wenn ich einen Magneten auf die Küchenwaage stelle und von oben dann einen Magneten rüber halte, der den Magnet auf der Küchenwaage abstößt, würde die Waage ja auch was anzeigen, richtig? Aber wie korrekt ist dann dieser Wert?
Hallo @Muellermilch,
jedes Gramm, dass die Waage zusätzlich anzeigt, entspricht einer zusätzlichen Kraft von 0.0098N. Rechenbeispiel:
Du legst einen Magneten auf die Waage und misst 25g. Dann hältst du einen anderen Magneten 4mm darüber und die Anzeige der Waage steigt auf 28g. Sofort weisst du, dass die magnetische Abstoßungskraft bei diesem Abstand 3 x 0.0098N = 0.0294N beträgt.
Anschließend drehst du einen der beiden Magneten um und behältst den Abstand bei 4mm bei. Jetzt ziehen die Magnete einander an. Die Kraft ist die gleiche, nur in die andere Richtung. Die Waage nimmt den Magneten jetzt als leichter wahr, zeigt nur noch 22g an.
Wenn du jetzt einen Magneten an eine Feder hängst und den anderen wieder auf 4mm näherst, dann wird die Feder so verlängert, als hätte der Magnet seine Masse von 25g auf 28g vergrößert.
Bei der Küchenwaage kannst du ohne Probleme die Abstoßung und die Anziehung messen, die Waage zeigt einmal zu viel und einmal zu wenig an. Bei der Federwaage kannst du nur die eine Richtung messen, nämlich die Anziehung. Diese führt zu einer Verlängerung der Feder. Bei der Abstoßung würde der Magnet hochgehoben und die Feder würde um die gleiche Strecke verkürzt. Das geht aber mechanisch natürlich nur, wenn der Magnet irgendwie geführt würde. Sonst wird er seitlich ausweichen.
Fazit: So weit lassen sich die Messungen fast kostenfrei durchführen, du brauchst nur Material wie Lineal und Bindfaden und so. Eine andere Frage ist, ob die Kraft zwischen den Magneten groß genug ist, dass du sie mit deiner Messgenauigkeit sinnvoll bestimmen kannst. Das musst du wohl ausprobieren.
Liebe Grüße
vom Namenlosen
Interessant, ich danke dir! Ich probiere das mal aus mit der Waage.
Tatsächlich ist die Anziehungskraft bis zu einem gewissen Abstand leicht stärker als die Abstoßungskraft. Bei 0 cm sind das ca. 10%.
Meine Magnete haben eine Haftkraft von 2,5 kg. Die Haftkraftmessung erfolgt aber über 1 Magnet der z.B. ein Stahlblech hält. Da ich aber nun 2 Magnete benutze, die sich gegenseitig anziehen/abstoßen, sollte sich dieser Wert mindestens verdoppeln oder? Ich weiß garnicht wie sich das verhält, also ob es da eine Fausformel für gibt.
Das sollte aber locker mit einer Küchenwaage messbar sein.
Neben den Messungen der Magnete und Elektromagnete möchte ich wie schon erwähnt die Bewegung der Magnetfelder nutzen, zum Beispiel für ein Motor.
Da sich durch das An- und Ausschalten des Elektromagneten der Magnet in der Mitte immer hin und her bewegt, entsteht ein immer veränderndes Magnetfeld zwischen Magnete und Elektromagnet.
Habe ich nun einen Rotor mit vielen Magneten in der Nähe dieser Magnetfelder, so wie das Prinzip oben mit der Kugelbahn, dann fängt der Rotor an zu drehen. Korrekt?
Meine Frage an der Stelle ist, ob es egal ist, ob die Rotormagnete anziehend oder abstoßend sind? Es sollte beides funktionieren oder?
Wie auf dem Bild zu sehen, sind die Rotoren miteinander verbunden, die treiben sich gegenseitig an.
Da das nun natürlich auch auf der rechten Seite des Elektromagneten funktioniert, habe ich also 4 Rotoren die von einem Elektromagneten angetrieben werden. Ich könnte das ganze auch noch spiegeln und das gleiche auf der gegenüberliegen Seite machen, dann hätte ich sogar 8 Rotoren die von einem Elektromagneten angetrieben werden, falls die gegenüberliegen Rotoren sich nicht zu stark beeinflussen. Was haltet ihr davon?
