Homopolārs motors ir vienkāršs elektromotors ar diviem magnētiskajiem poliem. Tie pirmo reizi tika izgudroti 1800. gados, un mūsdienās tiem nav būtiska praktiska pielietojuma, taču tie var būt noderīgi, lai demonstrētu vai saprastu, kā darbojas elektriskās strāvas un motori. Izveidot savu homopolāro motoru ir jautri un viegli, taču tas prasa piesardzību. Nekad neizmantojiet magnētus, kas sver vairāk par unci; šādi rīkojoties, jūs varat saspiest roku vai saspiest akumulatoru. Homopolārais motors piedāvā neierobežotas radošuma iespējas - gandrīz jebkuru simetrisku vara stieples formu, kādu varat iedomāties, var pielāgot kā homopolāru motora dizainu.
Soļi
1. metode no 3: pamata homopolārā motora izgatavošana
Solis 1. Sagatavojiet motora materiālus
Jums būs nepieciešams neodīma magnēts, koka skrūve, plānas (1,3 milimetru / 16 gabarītu) vara stieples spole, stieples griezēji, knaibles ar adatu un AA baterija. Pārliecinieties, ka izmantojat vadu, kas nav pārklāts, nemagnētisks un nedaudz elastīgs. Pārklāts vara stieple parasti ir izgatavots no vairākiem plāniem vara pavedieniem, kas austi virvei līdzīgā stieplē. Šis stieples veids ir pārāk vājš, lai saglabātu saliekamu formu, kādu vēlaties iegūt vēlāk.
Magnētam jābūt saplacinātam cilindram, kura diametrs nav lielāks par aptuveni vienu centimetru. Uzmanieties, lai neļautu maziem bērniem spēlēties ar magnētu. Nenovietojiet to arī uz elektronikas aprīkojuma vai tā tuvumā, ieskaitot planšetdatorus, tālruņus vai MP3 atskaņotājus
Solis 2. Novietojiet skrūves galvu uz magnēta
Citiem vārdiem sakot, skrūves galam jābūt taisni uz augšu no magnēta, kura plakana galva ir piestiprināta pie magnēta. Skrūves galvai jābūt perfekti centrētai uz magnēta, ar vienādu atstarpi visā perimetrā starp magnēta malu un skrūves galvas malu.
Ja vēlaties pielāgot magnēta skrūves stāvokli, jums vajadzētu būt iespējai to bīdīt apkārt. Ja kāda iemesla dēļ vēlaties izmantot citu skrūvi (vai pēkšņi saprotat, ka ar skrūvi jāpārtrauc attēls), mēģiniet to nobīdīt no magnēta, nevis mēģināt to izvilkt taisni
3. solis. Turiet AA akumulatora pozitīvo galu (to, kura izgriezums ir ārā) tieši virs skrūves asā punkta
Saspiediet akumulatoru starp īkšķi un vidējo pirkstu. Nolaidiet akumulatoru uz skrūves tā, lai skrūves punkts saskartos ar akumulatora pozitīvā pola aptuveno centru. Tagad akumulatoram jābūt vertikālā līnijā virs skrūves, kurai jāatrodas virs akumulatora.
4. solis. Pabeidziet ķēdi
Ar brīvo roku novietojiet vienu vara stieples galu līdz akumulatora negatīvajam polim (plakanajam galam). Ar rādītājpirkstu saspiediet vadu vietā uz negatīvā pola. Nolaidiet vara stieples otru galu līdz akumulatoram un saskarieties ar to. Nagu un magnēta komplektam vajadzētu griezties.
- Kad ķēde ir pabeigta, jūs varat dzirdēt nelielu troksni vai buzz.
- Ja tas negriežas, mēģiniet mainīt magnēta polaritāti, noņemot skrūvi, pagriežot magnētu otrādi un pēc tam atkal piestiprinot skrūvi.
2. metode no 3: brīvroku homopolārā motora izgatavošana
1. solis. Novietojiet neodīma magnētu uz akumulatora plakanā gala
Neodīma magnēts ir retzemju magnēts, kas izgatavots no neodīma un ir ārkārtīgi spēcīgs. Uzmanīgi pievelciet magnētu akumulatora apakšai. Novietojiet akumulatora/magnēta komplektu uz līdzenas virsmas.
2. solis. Salieciet vadu sirds formā
Izmēriet visu akumulatora/magnēta komplekta augstumu. Iegūstiet sirds formas veidni no krāsojamās grāmatas vai izdrukājiet to no sava datora. Novietojiet veidni uz līdzenas virsmas. Atrodiet vara stieples centru un novietojiet to virs punkta, no kura izstaro sirds veidnes akūtais leņķis. No turienes vadam vajadzētu izliekties augšup un prom no centrālā punkta, pirms tas atkal virzās uz leju akumulatora pamatnes virzienā.
3. solis. Izmantojiet akumulatora/magnēta komplekta mērījumus, lai pielāgotu tā formu
Pārliecinieties, ka stieples sirds centrālais punkts atrodas uz pozitīvā pola un apakšdaļa aizveras ap magnētu. Abiem stieples galiem vajadzētu aizvērties ap akumulatoru abās pusēs, veidojot slēgtu cilpu. Vadam vajadzētu pieskarties akumulatora sāniem, nesaspiežot to tik cieši, ka stieples kustība ap akumulatoru ir ierobežota vai neiespējama, kad tas sāk griezties.
4. solis. Veiciet nelielas izmaiņas sirds formas vadā, ko esat izveidojis
Lai precīzi pielāgotu stieples formu, var būt nepieciešams to atkārtoti novietot uz akumulatora/magnēta mezgla, pārbaudīt simetriju un līdzsvaru, kā arī paplašināt vai pievilkt cilpu, ko veido abas sirds “rokas”, kas satiekas ap pamatni. Pārliecinieties, ka cilpa ap magnētu nesaskaras ar galdu; pretējā gadījumā tas radīs berzi, kas kavē jūsu homopolārā motora ātrumu un efektivitāti.
5. solis. Iedarbiniet motoru
Kad jūsu stieples forma ir gatava, varat to iestatīt uz akumulatora pozitīvā pola. Skatieties, kā stieples forma griežas apaļi un apaļi. Ja jums ir attiecības, šis homopolārā motora dizains darbojas kā vienkārša DIY romantiska dāvana.
3. metode no 3: Balerīnas homopolārā motora izgatavošana
1. solis. Sāciet, izveidojot cilpu, kas der ap magnētu
Tāpat kā sirds formas vara stieple, arī šajā homopolārajā motorā tiek izmantota vienkārša AA baterija, kas atrodas virs neodīma magnēta vertikālā stāvoklī ar pozitīvo polu, kas vērsts virs negatīvā pola. Apvelciet vara stiepli ap magnētu. Jums nav jāliek visa cilpa pieskarties pamatnei; ovulāra cilpa, kas pieskaras akumulatoram tikai divos punktos, ir tikpat pieņemama kā apaļa cilpa, kas satver visu magnētu.
2. solis. Pagrieziet vadu daļēji korķa skrūvē
Kad cilpa ap pamatni ir pabeigta, salieciet vadu uz augšu un prom no cilpas ap magnētu. Korķviļķa diametram jābūt tikai dažiem milimetriem platākam par akumulatora diametru. Apturiet korķviļķi aptuveni līdz pusei akumulatora garuma.
3. solis. Mainiet stieples virzienu uz pilnīgi vertikālu līniju
Aptuveni trīs milimetrus virs akumulatora augstākā punkta nospiediet vadu uz iekšu deviņdesmit grādu leņķī pret pozitīvā pola centru. Kad vads ir pāri pozitīvā pola centrālajai daļai, salieciet to uz leju tā, lai tas pieskaras atzarojumam, un pēc tam skrien atpakaļ uz augšu un prom no atdalījuma ar matadata pagriezienu.
Solis 4. Izveidojiet niecīgu dejotāju
Sirds formas vietā salieciet vara stiepli balerīnas formā, izstieptas rokas. Sāciet, pagriežot vadu, kas tagad vērsts taisni uz augšu, deviņdesmit grādu līkumā apmēram pusotru collu virs akumulatora pozitīvā pola. Aptuveni vienu centimetru šajā garumā ievelciet vadu matadata pagriezienā, pagriežot to atpakaļ pret tikko veikto deviņdesmit grādu pagriezienu.
5. solis. Pagrieziet vadu uz augšu deviņdesmit grādu pagriezienā un pavelciet stiepli apmēram apaļā formā, kas ir aptuveni niķeļa izmēra
Šī būs dejotāja galva. Kad esat dejotāja “kakla” otrā pusē, novietojiet vadu atpakaļ dejotāja otrā pusē, atspoguļojot tikko veiktos līkumus. Jums vajadzētu iegūt “T” formu ar apli virs centrālā krustojuma. Tomēr jūs nevarat pabeigt to, kur sākāt (pieskaroties akumulatora pozitīvajam polim), un tāpēc vads būs jāapgriež vietā, kas atrodas apmēram puscentimetru virs akumulatora pozitīvā pola.
Veidojot balerīnas formu, var palīdzēt izmantot veidni vai kontūru, ko esat uzzīmējis vai iespiedis no interneta. Jūs varat izdrukāt balerīnas kontūru vai veidni, pēc tam nolieciet vadu virs tā, noliecoties gar kontūru, lai iegūtu vēlamo formu
Video - izmantojot šo pakalpojumu, daļa informācijas var tikt kopīgota ar pakalpojumu YouTube
Padomi
- Dejotājs var būt viltīgs, jo tas ir mazāk simetrisks nekā sirds forma.
- Ja jums ir grūtības iedarbināt homopolāro motoru, nedaudz uzspiediet vai pagrieziet ap tā vertikālo asi, lai to sāktu.
- Ja jums ir grūtības līdzsvarot vadu uz akumulatora, nedaudz pagrieziet to, lai tas kļūtu simetriskāks.
- Liekot vara stiepli, varat izmantot jebkuru vēlamo simetrisko formu. Simetriskajai formai jāspēj pieskarties akumulatora pozitīvajam polim un cilpoties ap pašu magnētu akumulatora/magnēta mezgla pamatnē. Jūs varat izmantot sirdi, taisnstūri vai tauriņa formu.
Brīdinājumi
- Atvienojiet vara vadu pie magnētiem un akumulatora, ja motors negriežas, lai neriskētu akumulatoru sadedzināt.
- Nelietojiet litija vai uzlādējamas baterijas un neatstājiet to bez uzraudzības.
- Nekad neizmantojiet magnētus, kas sver vairāk par 1 unci; šādi rīkojoties, jūs varat saspiest roku vai saspiest akumulatoru.
- Esiet piesardzīgs. Homopolārais motors var izlietot daudz enerģijas siltuma veidā. Neļaujiet tam griezties pārāk ilgi, pretējā gadījumā roka sadedzinās.
- Nekad neļaujiet bērniem pieskarties eksperimentā izmantotajiem magnētiem.
