Pats paprasčiausias elektromotoras pasaulyje
Iš keturių paprastų daiktų sukuriamas mažas variklis
Internete nuo: 2007-11-11
6
Turinys
Homopoliarinis variklis su besisukančiu magnetu
Diskinis magnetas S-15-08-N
Žurnale Physik in unserer Zeit
buvo aprašytas eksperimentas, kuris supermagnete.lt mus visiškai pribloškė.
Mūsų magnetų žavesiui jau seniai buvome pasidavę, tačiau tai, kad naudojant vieną iš mūsų magnetų ir vos 3 kitus komponentus galima pasigaminti mažąjį elektros variklį (homopolarinį variklį), atrodė beveik neįtikėtina.
Tačiau jau po 5 minučių mes atkartojome variklį ir nebegalėjome nustoti sukti magneto.
Neįtikėtinas reiškinys!
Reikalinga medžiaga
- 1 geležinis varžtas
- 1 šarminė baterija
- 1 nuizoliuotas varinis daugiagyslis laidas
- 1 Diskinis magnetas pagal pasirinkimą, pvz., S-15-08-N
Rutulinis magnetas K-19-C
Gamyba
- Prijunkite varžto galvutę prie diskinio magneto.
- Prijunkite varžto smaigalį prie baterijos minuso poliaus (apatinės pusės).
- Vieną nuizoliuotos vielutės galą prispauskite smiliumi prie baterijos pliuso poliaus (žr. nuotrauką žemiau).
- Kita ranka suimkite vielutę ir jos laisvu galu kuo toliau išorėje palieskite magnetą.
Lengviausia pavyksta, jei diskinis magnetas turi bent 8 mm skersmenį ir bent 3 mm aukštį – su didesniais magnetais tai dar smagiau nei su mažesniais.
Jei jau turite neodimio diskinį magnetą, išbandykite tuoj pat.
Eksperimentas veikia net ir su cilindriniais bei rutuliniais magnetais.
Pažengusiems
Galimos begalinės variacijos, jei bandysite priversti suktis visas skulptūras. Čia vėlgi priverčiamas suktis rutulinis magnetas K-19-C. Jis standžiai sujungtas su dvigubu tetraedru iš cilindrinių magnetų ir plieninių rutuliukų, kuris galiausiai kartu su rutuliniu magnetu sukasi didžiuliu greičiu ratu.
Galimos begalinės variacijos, jei bandysite priversti suktis visas skulptūras. Čia vėlgi priverčiamas suktis rutulinis magnetas K-19-C. Jis standžiai sujungtas su dvigubu tetraedru iš cilindrinių magnetų ir plieninių rutuliukų, kuris galiausiai kartu su rutuliniu magnetu sukasi didžiuliu greičiu ratu.
Patarimai ir gudrybės
- Magnetas visai nesisuka? Svarbiausia, žinoma, kad elektros grandinė būtų uždara. Įsitikinkite, jog varžto smaigalys gerai kontaktuoja su baterijos apačia. Pirmiesiems bandymams naudokite didesnius magnetus – su jais sėkmės paprastai pasiekiama kiek lengviau.
- Varžtas linguoja ir nesuka tolygiai? Tikėtina, kad pasirinkote varžtą kreivu smaigaliu. Pabandykite kitą varžtą arba nušlifuokite smaigalį tiesiai.
- Sukamoji skulptūra per sunki; magnetinė jėga per silpna patikimai laikyti prie baterijos. Tarp baterijos ir varžto įdėkite mažą rutulinį magnetą, pvz., rutulinį magnetą K-08-C (kaip matyti paskutinėje nuotraukoje aukščiau).
- Patarimas pamokai [iš mūsų kliento Michael Sexauer]: "Ypač įspūdinga, be to, ir iš paskutinių suolų gerai matoma rotacija būna tuomet, kai po besisukančiu magnetu prisegamas popierinis malūnėlis su mažu magnetu. Paruoštas ventiliatorius!"
Mes gavome malonų Wiley-VCH leidyklos Veinheime leidimą paskelbti originalų straipsnį (vokiečių kalba) mūsų svetainėje.
Iš žurnalo "Physik in unserer Zeit", 35-asis leidimo metai, Nr.
6 numeris, 2004 m.
lapkritis, © 2004 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.
KGaA, Weinheim.
Homopolinis variklis su besisukančiu laidu
Papildymas iš kliento Maarten Duijnstee, Roterdamas (Nyderlandai):
Maarten Duijnstee, fizikos mokytojas iš Roterdamo, atsiuntė mums informatyvų eksperimentą su ypač paprastu elektromagnetiniu varikliu ir prie jo rašo:
Homopolarinis variklis yra vienas mano mėgstamiausių supermagneto eksperimentų.
Litavimo nereikia, o rotorių galima išlenkti iš vieno varinio laido gabalo.
Todėl jį gali pasigaminti net maždaug nuo 8 metų vaikai.
Medžiagos:
- 1 Diskinis magnetas 15 x 8 mm
- 1 įprastinė AA baterija
- 30 cm varinio laido, 1 mm skersmens, vielos kilpai
- mažas vandens indas su 1 cm vandens (pasirinktinai, kad būtų užtikrintas kontaktas)
Instrukcijos:
1) Iš varinės vielos pirmiausia suformuokite kilpos apskritąją dalį. Tam vielos vidurį apvyniokite aplink magnetą (pusantros apvijos). Lenkiant galima naudoti ir bateriją kaip priešformą. Tačiau atsargiai: galiausiai viela turi laisvai apgaubti šiek tiek didesnį magnetą, todėl neapvyniokite per stipriai.
1) Iš varinės vielos pirmiausia suformuokite kilpos apskritąją dalį. Tam vielos vidurį apvyniokite aplink magnetą (pusantros apvijos). Lenkiant galima naudoti ir bateriją kaip priešformą. Tačiau atsargiai: galiausiai viela turi laisvai apgaubti šiek tiek didesnį magnetą, todėl neapvyniokite per stipriai.
2) Likusią vielą sulenkite į pavaizduotą formą.
Pabaigoje suformuokite kilpos viršūnę, kuri bus uždedama ant baterijos.
Pagamintos kilpos matmenys: 6 cm aukščio, 4,5 cm pločio.
3) Magnetą padėkite ant neigiamojo baterijos poliaus.
Jei reikia, ant teigiamojo baterijos poliaus galite padaryti nedidelę įlinką, kad geriau centruotumėte vielos viršūnę.
Fizikinis pagrindas
Vienpolių variklis – tai puikus bandymas, skirtas pademonstruoti vadinamąją Lorentzkraft. Ši jėga atsiranda, kai srove teka laidininkas yra magnetiniame lauke. Iš variklio sukimosi krypties taip pat galima nustatyti, kur yra magneto šiaurės ir pietų poliai.
Visas šio puslapio turinys yra saugomas autorių teisių.
Be aiškaus leidimo turinys negali būti kopijuojamas ar kitaip naudojamas.
Be aiškaus leidimo turinys negali būti kopijuojamas ar kitaip naudojamas.