3 начина да направите хомополярен двигател

Съдържание:

3 начина да направите хомополярен двигател
3 начина да направите хомополярен двигател
Anonim

Хомополярен двигател е прост електрически двигател с два магнитни полюса. Те са изобретени за първи път през 1800 -те години и нямат значително практическо приложение днес, но могат да бъдат полезни за демонстрацията или разбирането на това как работят електрическите токове и двигатели. Изграждането на собствен хомополярен двигател е забавно и лесно, но изисква внимание. Никога не използвайте магнити с тегло повече от една унция; по този начин излагате на риск да притиснете ръката си или да смачкате батерията. Хомополярният двигател предлага неограничени възможности за творчество - почти всяка симетрична форма на медна тел, която можете да си представите, може да бъде адаптирана като хомополярен дизайн на двигателя.

Стъпки

Метод 1 от 3: Изработка на основен хомополярен двигател

Направете хомополярен двигател Стъпка 1
Направете хомополярен двигател Стъпка 1

Стъпка 1. Подгответе материалите за двигателя

Ще ви трябват неодимов магнит, винт за дърво, макара от тънкомерна (1,3 милиметра / 16 габарита) медна тел, резачки за тел, клещи с иглени носа и батерия тип АА. Уверете се, че използвате тел, която не е покрита, немагнитна и донякъде гъвкава. Покритият меден проводник обикновено е направен от множество тънки медни нишки, вплетени в тел, подобен на въже. Този тип тел е твърде слаб, за да поддържа огъваема форма, качество, което ще искате да има по -късно.

Магнитът трябва да бъде сплескан цилиндър с диаметър не по -голям от около един сантиметър. Внимавайте да не позволявате на малки деца да си играят с магнита. Също така, не го поставяйте върху или близо до електронно оборудване, включително таблети, телефони или MP3 плейъри

Направете хомополярен двигател Стъпка 2
Направете хомополярен двигател Стъпка 2

Стъпка 2. Поставете главата на винта върху магнита

С други думи, върхът на винта трябва да стърчи право нагоре от магнита, чиято плоска глава е прикрепена към магнита. Главата на винта трябва да бъде перфектно центрирана върху магнита, с равно количество пространство по целия периметър между ръба на магнита и ръба на главата на винта.

Ако искате да регулирате позицията на винта върху магнита, трябва да можете да го плъзнете наоколо. Ако искате да използвате друг винт по някаква причина (или изведнъж осъзнавате, че трябва да окачите снимка с винта), опитайте да я избутате от магнита, вместо да се опитвате да я издърпате направо

Направете хомополярен двигател Стъпка 3
Направете хомополярен двигател Стъпка 3

Стъпка 3. Дръжте положителния край на батерията на АА (този с изпънато гнездо) точно над острата точка на винта

Стиснете батерията между палеца и средния пръст. Спуснете батерията върху винта, така че точката на винта да влезе в контакт с приблизителния център на положителния полюс на батерията. Сега батерията трябва да е над винта, който трябва да е над батерията, във вертикална линия.

Направете хомополярен двигател Стъпка 4
Направете хомополярен двигател Стъпка 4

Стъпка 4. Попълнете веригата

С свободната си ръка донесете единия край на медната жица до отрицателния полюс (плоския край) на батерията. Стиснете проводника на място върху отрицателния полюс с показалеца си. Подайте другия край на медната жица надолу към батерията и установете контакт с нея. Монтажът на пирона и магнита трябва да се върти.

  • Може да чуете слаб шум или бръмчене, когато веригата приключи.
  • Ако не се върти, опитайте да обърнете полярността на магнита, като извадите винта, обърнете магнита и след това поставете отново винта.

Метод 2 от 3: Изработване на хомополярен двигател без ръце

Направете хомополярен двигател Стъпка 5
Направете хомополярен двигател Стъпка 5

Стъпка 1. Поставете неодимовия магнит върху плоския край на батерията

Неодимовият магнит е рядкоземен магнит, направен от неодим и е изключително силен. Внимателно поставете магнита си в долната част на батерията. Поставете комплекта батерия/магнит върху равна повърхност.

Направете хомополярен двигател Стъпка 6
Направете хомополярен двигател Стъпка 6

Стъпка 2. Огънете жицата си във формата на сърце

Измерете цялата височина на комплекта батерия/магнит. Вземете шаблон във формата на сърце от книжка за оцветяване или отпечатайте такъв от компютъра си. Поставете шаблона върху равна повърхност. Намерете центъра на медната си жица и я поставете над точката, от която излъчва острият ъгъл на шаблона на сърцето ви. Оттам проводникът трябва да се извива нагоре и далеч от централната точка, преди да се отдръпне обратно към основата на батерията.

Направете хомополярен двигател Стъпка 7
Направете хомополярен двигател Стъпка 7

Стъпка 3. Използвайте измерванията на комплекта батерия/магнит, за да регулирате неговата форма

Уверете се, че централната точка на жичното сърце ще седи на положителния полюс, а дъното ще се затвори около магнита. Двата края на проводника трябва да се затворят около батерията от двете страни, образувайки затворен контур. Проводникът трябва да докосва страните на батерията, без да я притиска толкова плътно, че движението на проводника около батерията да е ограничено или невъзможно, когато започне да се върти.

Направете хомополярен двигател Стъпка 8
Направете хомополярен двигател Стъпка 8

Стъпка 4. Направете малки корекции на жицата във формата на сърце, която сте изработили

Фината настройка на формата на проводника може да изисква многократни сесии на поставянето му върху комплекта батерия/магнит, проверка за симетрия и баланс и разширяване или затягане на контура, образуван от двете „ръце“на сърцето, които се срещат около основата. Уверете се, че контурът около магнита не влиза в контакт с масата; ако това се случи, това ще предизвика триене, което възпрепятства скоростта и ефикасността на вашия хомополярен двигател.

Направете хомополярен двигател Стъпка 9
Направете хомополярен двигател Стъпка 9

Стъпка 5. Стартирайте двигателя

След като формата на проводника е готова, можете да я поставите на положителния полюс на батерията. Гледайте как телената форма се върти на кръг. Ако сте във връзка, този хомополярен моторен дизайн функционира като лесен романтичен подарък „направи си сам“.

Метод 3 от 3: Изработване на хомополярен двигател на балерина

Направете хомополярен двигател Стъпка 10
Направете хомополярен двигател Стъпка 10

Стъпка 1. Започнете, като направите контур, който се вписва около магнита

Точно като медната жица във формата на сърце, този хомополярен двигател използва обикновена батерия тип АА, разположена върху неодимов магнит във вертикално положение с положителния си полюс, ориентиран над отрицателния полюс. Завъртете малко медна жица около магнита. Не е нужно да карате целия контур да докосва основата; овуларен контур, който докосва батерията само в две точки, е също толкова приемлив, колкото кръгъл контур, който захваща целия магнит.

Направете хомополярен двигател Стъпка 11
Направете хомополярен двигател Стъпка 11

Стъпка 2. Завъртете жицата нагоре в полу-тирбушон

След като веригата около основата е завършена, огънете проводника нагоре и далеч от контура около магнита. Диаметърът на тирбушона трябва да бъде само няколко милиметра по -широк от този на батерията. Спрете тирбушона наполовина по дължината на батерията.

Направете хомополярен двигател Стъпка 12
Направете хомополярен двигател Стъпка 12

Стъпка 3. Променете посоката на проводника в перфектно вертикална линия

В точка на около три милиметра над най -високата точка на батерията, натиснете проводника навътре под ъгъл от деветдесет градуса към центъра на положителния полюс. След като проводникът е над централното отклонение на положителния полюс, огънете го надолу, така че да докосне развоя, след което се втурва нагоре и далеч от разклонението в завой с фиби.

Направете хомополярен двигател Стъпка 13
Направете хомополярен двигател Стъпка 13

Стъпка 4. Направете малка танцьорка

Вместо форма на сърце, огънете медната жица във формата на балерина, с разперени ръце. Започнете, като завъртите жицата, сега насочена право нагоре, в деветдесет градуса огънете на около един и половина инча над положителния полюс на батерията. Приблизително един сантиметър по тази дължина, издърпайте жицата в завъртане на фиби, като я наклоните назад към деветдесет градусовия завой, който току -що направихте.

Направете хомополярен двигател Стъпка 14
Направете хомополярен двигател Стъпка 14

Стъпка 5. Наклонете жицата нагоре на деветдесет градуса и издърпайте жицата в приблизително кръгла форма с размерите на никел

Това ще бъде главата на танцьора. Веднъж от другата страна на „шията“на танцьора, свалете жицата обратно от другата страна на танцьорката, отразявайки наклоните, които току -що сте направили. Трябва да завършите с „Т“форма с кръг над централното кръстовище. Но не можете да завършите от мястото, където сте започнали (докосвайки централния разклонител на положителния полюс на батерията) и затова ще трябва да прережете проводника в точка на около половин сантиметър над положителния полюс на батерията.

Може да ви помогне да използвате шаблон или контур, които сте нарисували или отпечатали от интернет, когато оформяте жицата във формата за балерина. Можете да отпечатате контура или шаблона на балерината, след това да поставите жицата върху нея, огъвайки се по контура, за да получите желаната форма

Видео - Използвайки тази услуга, може да се сподели част от информацията с YouTube

Съвети

  • Танцьорът може да бъде сложна форма, защото е по -малко симетричен от формата на сърцето.
  • Ако имате проблеми със стартирането на хомополярния двигател, леко го натиснете или завъртете около вертикалната му ос, за да го стартирате.
  • Ако имате проблеми с балансирането на проводника на батерията, променете го малко, така че да стане по -симетричен.
  • Можете да използвате всяка симетрична форма, която искате, когато огъвате медната жица. Симетричната форма трябва да може да докосва положителния полюс на батерията и да се завърта около самия магнит в основата на батерията/магнитния блок. Можете да използвате сърце, правоъгълник или форма на пеперуда.

Предупреждения

  • Изключете медната жица с магнити и батерия, ако двигателят не се върти, за да не рискувате да изгорите батерията.
  • Не използвайте литиеви или акумулаторни батерии или оставяйте без надзор.
  • Никога не използвайте магнити с тегло над 1 унция; по този начин излагате на риск да притиснете ръката си или да смачкате батерията.
  • Бъдете внимателни. Хомополярният двигател може да отдели много енергия под формата на топлина. Не го оставяйте да се върти твърде дълго или ръката ви ще изгори.
  • Никога не позволявайте на деца да докосват магнитите, които използвате в експеримента.

Препоръчано: