Motor homopolar adalah motor elektrik sederhana dengan dua tiang magnet. Mereka pertama kali dicipta pada tahun 1800-an dan tidak mempunyai aplikasi praktikal yang signifikan hari ini, tetapi dapat berguna untuk demonstrasi atau pemahaman tentang bagaimana arus elektrik dan motor berfungsi. Membina motor homopolar anda sendiri memang menyeronokkan dan mudah, tetapi memerlukan berhati-hati. Jangan sekali-kali menggunakan magnet dengan berat lebih daripada satu ons; Dengan berbuat demikian, anda berisiko mencubit tangan atau menghancurkan bateri. Motor homopolar menawarkan peluang tanpa had untuk kreativiti - hampir semua bentuk wayar tembaga simetri yang dapat anda bayangkan dapat disesuaikan sebagai reka bentuk motor homopolar.
Langkah-langkah
Kaedah 1 dari 3: Membuat Motor Homopolar Asas
Langkah 1. Sediakan bahan untuk motor
Anda memerlukan magnet neodymium, skru kayu, gulungan dawai tembaga berukuran nipis (1.3 milimeter / 16 gauge), pemotong wayar, tang hidung jarum, dan bateri AA. Pastikan anda menggunakan wayar yang tidak dilapisi, tidak bermagnet, dan agak lentur. Kawat tembaga bersalut umumnya diperbuat daripada beberapa filamen tembaga nipis yang ditenun menjadi wayar seperti tali. Jenis wayar ini terlalu lemah untuk mengekalkan bentuk yang dapat ditekuk, kualiti yang anda mahukan nanti.
Magnet hendaklah berbentuk silinder yang rata dengan diameter tidak lebih besar daripada satu sentimeter. Hati-hati jangan sampai anak kecil bermain dengan magnet. Jangan letakkan di atas atau berhampiran peralatan elektronik, termasuk tablet, telefon, atau pemain MP3
Langkah 2. Letakkan kepala skru pada magnet
Dengan kata lain, titik skru harus melekat lurus dari magnet, yang kepalanya rata dilekatkan pada magnet. Kepala skru hendaklah berpusat pada magnet dengan sempurna, dengan jumlah ruang yang sama di sepanjang perimeter antara tepi magnet dan tepi kepala skru.
Sekiranya anda ingin melaraskan kedudukan skru pada magnet, anda mesti meluncurkannya ke sekeliling. Sekiranya anda ingin menggunakan skru lain untuk beberapa sebab (atau tiba-tiba menyedari bahawa anda perlu menutup gambar dengan skru), cuba tolak magnet daripada cuba menariknya keluar
Langkah 3. Pegang hujung positif bateri AA (satu dengan divot memanjang) tepat di atas titik tajam skru
Picit bateri di antara ibu jari dan jari tengah anda. Turunkan bateri ke skru sehingga titik skru bersentuhan dengan pusat kutub positif bateri. Bateri kini harus berada di atas skru, yang harus berada di atas bateri, dalam garis menegak.
Langkah 4. Lengkapkan litar
Dengan tangan bebas anda, bawa salah satu hujung wayar tembaga ke tiang negatif (hujung rata) bateri. Picit wayar di tempat di atas tiang negatif dengan jari telunjuk anda. Bawa hujung wayar tembaga yang lain ke bateri dan bersentuhan dengannya. Pemasangan kuku dan magnet harus berputar.
- Anda mungkin mendengar suara rendah atau dengungan ketika litar selesai.
- Sekiranya tidak berputar, cubalah membalikkan kekutuban magnet dengan melepaskan skru, putar magnet, kemudian pasangkan semula skru.
Kaedah 2 dari 3: Membuat Motor Homopolar Bebas Tangan
Langkah 1. Letakkan magnet neodymium pada hujung bateri yang rata
Magnet neodymium adalah magnet bumi jarang yang terbuat dari neodymium dan sangat kuat. Sapukan magnet anda dengan teliti ke bahagian bawah bateri. Letakkan unit bateri / magnet di permukaan rata.
Langkah 2. Bengkokkan wayar anda ke bentuk jantung
Ukur ketinggian keseluruhan unit bateri / magnet. Dapatkan templat berbentuk hati dari buku mewarna atau cetak dari komputer anda. Letakkan templat di permukaan rata. Cari bahagian tengah wayar tembaga anda dan letakkan di atas titik dari sudut sudut akut templat jantung anda. Dari sana, wayar harus melengkung ke atas dan jauh dari titik tengah sebelum meleret ke bawah ke arah bawah bateri.
Langkah 3. Gunakan ukuran unit bateri / magnet untuk menyesuaikan bentuknya
Pastikan titik pusat jantung wayar akan duduk di tiang positif dan bahagian bawahnya ditutup di sekitar magnet. Kedua-dua hujung wayar harus ditutup di sekitar bateri di kedua sisi, membentuk gelung tertutup. Kawat harus menyentuh sisi bateri tanpa mencubitnya dengan kuat sehingga pergerakan wayar di sekitar bateri terhad atau mustahil ketika mula berputar.
Langkah 4. Buat penyesuaian kecil pada wayar berbentuk hati yang telah anda buat
Memperbaiki bentuk wayar mungkin memerlukan sesi berulang kali meletakkannya pada unit bateri / magnet, memeriksa simetri dan keseimbangan, dan melebarkan atau mengetatkan gelung yang dibentuk oleh dua "lengan" jantung yang bertemu di sekitar pangkal. Pastikan gelung di sekitar magnet tidak bersentuhan dengan meja; jika berlaku, ia akan menyebabkan geseran yang menghalang kelajuan dan keberkesanan motor homopolar anda.
Langkah 5. Mulakan motor
Setelah bentuk wayar anda siap, anda boleh meletakkannya pada tiang positif bateri. Perhatikan putaran bentuk dawai bulat & bulat. Sekiranya anda menjalin hubungan, reka bentuk motor homopolar ini berfungsi sebagai hadiah romantis DIY yang mudah.
Kaedah 3 dari 3: Membuat Motor Homopolar Ballerina
Langkah 1. Mulakan dengan membuat gelung yang sesuai dengan magnet
Sama seperti wayar tembaga berbentuk jantung, motor homopolar ini menggunakan bateri AA sederhana yang duduk di atas magnet neodymium dalam kedudukan menegak dengan tiang positifnya berorientasi di atas kutub negatif. Gelung beberapa wayar tembaga di sekitar magnet. Anda tidak perlu menjadikan keseluruhan gelung menyentuh pangkal; gelung ovular yang menyentuh bateri hanya pada dua titik boleh diterima seperti gelung bulat yang mencengkam seluruh magnet.
Langkah 2. Putar wayar ke atas separa pelindung
Setelah gelung di sekitar pangkal selesai, bengkokkan wayar ke atas dan jauh dari gelung di sekitar magnet. Diameter pembuka botol mestilah hanya beberapa milimeter lebih lebar daripada bateri. Hentikan penutup botol kira-kira setengah bateri.
Langkah 3. Tukar arah wayar menjadi garis menegak sempurna
Pada titik kira-kira tiga milimeter di atas titik tertinggi pada bateri, tekan wayar ke dalam pada sudut sembilan puluh darjah ke arah pusat kutub positif. Setelah wayar berada di atas divot tengah tiang positif, bengkokkan ke bawah sehingga menyentuh divot, kemudian berlari ke belakang dan menjauh dari divot dalam pusingan jepit rambut.
Langkah 4. Buat penari kecil
Daripada bentuk jantung, bengkokkan kawat tembaga ke dalam bentuk ballerina, lengan terentang. Mulailah dengan memutar wayar, sekarang menunjuk lurus ke atas, dalam selekoh sembilan puluh darjah kira-kira satu setengah inci di atas tiang positif bateri. Kira-kira satu sentimeter sepanjang ini, tarik wayar ke putaran jepit rambut, memusingkannya kembali ke giliran sembilan puluh darjah yang baru anda buat.
Langkah 5. Angkat wayar ke atas pada putaran sembilan puluh darjah dan tarik wayar ke dalam bentuk bulat kira-kira seukuran nikel
Ini akan menjadi kepala penari. Setelah berada di sisi lain dari "leher" penari, kembalikan wayar ke sisi lain penari, mencerminkan selekoh yang baru anda buat. Anda harus berakhir dengan bentuk "T" dengan bulatan di atas persimpangan tengah. Anda tidak boleh berhenti di mana anda mula, walaupun (menyentuh pemisah pusat pada tiang positif bateri), dan anda perlu memotong wayar pada titik kira-kira setengah sentimeter di atas tiang positif bateri.
Mungkin berguna untuk menggunakan templat atau garis besar yang anda lukiskan atau cetak dari internet ketika membentuk wayar ke dalam bentuk ballerina. Anda boleh mencetak garis besar atau kerangka balerina, kemudian meletakkan wayar di atasnya, membongkok sepanjang garis besar untuk mendapatkan bentuk yang diinginkan
Video - Dengan menggunakan perkhidmatan ini, beberapa maklumat dapat dikongsi dengan YouTube
Petua
- Penari boleh menjadi bentuk yang rumit kerana kurang simetri daripada bentuk hati.
- Sekiranya anda menghadapi masalah memulakan motor homopolar, tekan sedikit atau putar pada paksi menegaknya untuk memulakannya.
- Sekiranya anda menghadapi masalah mengimbangkan wayar pada bateri, ubah sedikit sehingga menjadi lebih simetris.
- Anda boleh menggunakan bentuk simetri yang anda mahukan semasa membengkokkan wayar tembaga. Bentuk simetri mesti mampu menyentuh tiang positif bateri dan melingkar di sekitar magnet itu sendiri di dasar unit bateri / magnet. Anda boleh menggunakan hati, persegi panjang, atau bentuk kupu-kupu.
Amaran
- Putuskan wayar tembaga ke magnet dan bateri jika motor tidak berputar sehingga anda tidak berisiko membakar bateri.
- Jangan gunakan bateri litium atau boleh dicas semula, atau biarkan tanpa pengawasan.
- Jangan sekali-kali menggunakan magnet dengan berat lebih daripada 1 ons; berbuat demikian menyebabkan anda berisiko mencubit tangan atau menghancurkan bateri.
- Berhati-hati. Motor homopolar dapat mengeluarkan banyak tenaga dalam bentuk panas. Jangan biarkan berputar terlalu lama atau tangan anda akan terbakar.
- Jangan biarkan kanak-kanak menyentuh magnet yang anda gunakan dalam percubaan.
