Homopolarni motor je jednostavan električni motor s dva magnetska pola. Prvi put su izumljeni 1800 -ih i nemaju značajnu praktičnu primjenu danas, ali mogu biti korisni za demonstraciju ili razumijevanje načina rada električnih struja i motora. Izrada vlastitog homopolarnog motora zabavna je i laka, ali zahtijeva oprez. Nikada nemojte koristiti magnete težine više od jedne unce; na taj način izlažete se opasnosti da ćete stegnuti ruku ili zgnječiti bateriju. Homopolarni motor nudi neograničene mogućnosti za kreativnost - gotovo svaki simetrični oblik bakrene žice koji možete zamisliti može se prilagoditi kao dizajn homopolarnog motora.
Koraci
Metoda 1 od 3: Izrada osnovnog homopolarnog motora
Korak 1. Pripremite materijale za motor
Trebat će vam neodimijski magnet, drveni vijak, špula tankokalibarske (1,3 milimetra / 16 kalibra) bakrene žice, rezači žice, kliješta s iglastim nosem i AA baterija. Uvjerite se da koristite žicu koja nije premazana, nemagnetna i donekle savitljiva. Obložena bakrena žica općenito je izrađena od više tankih bakarnih niti utkanih u žicu nalik na uže. Ova vrsta žice je preslaba da bi zadržala savitljiv oblik, kvalitete koju ćete htjeti imati kasnije.
Magnet bi trebao biti spljošteni cilindar promjera koji nije veći od jednog centimetra. Pazite da ne dopustite da se mala djeca igraju magnetom. Takođe, nemojte ga postavljati na ili blizu elektroničke opreme, uključujući tablete, telefone ili MP3 plejere
Korak 2. Postavite glavu vijka na magnet
Drugim riječima, vrh vijka trebao bi stršiti ravno prema gore, čija je ravna glava pričvršćena na magnet. Glava vijka treba biti savršeno centrirana na magnetu, s jednakom količinom prostora po cijelom obodu između ruba magneta i ruba glave vijka.
Ako želite prilagoditi položaj vijka na magnetu, trebali biste ga moći pomicati. Ako iz nekog razloga želite upotrijebiti drugi vijak (ili odjednom shvatite da morate objesiti sliku s vijkom), pokušajte ga gurnuti s magneta, a ne izvaditi ravno
Korak 3. Držite pozitivni kraj AA baterije (onaj s izvlačenjem prema van) neposredno iznad oštre točke vijka
Stisnite bateriju između palca i srednjeg prsta. Spustite bateriju na vijak tako da točka vijka dođe u kontakt s približnim središtem pozitivnog pola baterije. Baterija bi sada trebala biti iznad vijka, koji bi trebao biti iznad baterije, u okomitoj liniji.
Korak 4. Dovršite krug
Slobodnom rukom podignite jedan kraj bakrene žice do negativnog pola (ravni kraj) baterije. Kažiprstom pričvrstite žicu na mjestu negativnog pola. Drugi kraj bakrene žice spustite do baterije i stupite u kontakt s njom. Sklop čavlića i magneta bi se trebao okretati.
- Možda ćete čuti tiho brujanje ili zujanje kada je krug dovršen.
- Ako se ne okreće, pokušajte preokrenuti polaritet magneta tako što ćete ukloniti vijak, okrenuti magnet, a zatim ponovno pričvrstiti vijak.
Metoda 2 od 3: Izrada homopolarnog motora bez upotrebe ruku
Korak 1. Postavite neodimijumski magnet na ravni kraj baterije
Neodimijumski magnet je magnet od rijetkih zemalja napravljen od neodimija i izuzetno je jak. Pažljivo nanesite magnet na dno baterije. Postavite sklop baterije/magneta na ravnu površinu.
Korak 2. Savijte žicu u obliku srca
Izmjerite cijelu visinu sklopa baterije/magneta. Nabavite predložak u obliku srca iz bojanke ili ga odštampajte sa računara. Postavite predložak na ravnu površinu. Pronađite središte svoje bakrene žice i postavite je iznad točke od koje zrači akutni kut vašeg predloška srca. Odatle bi se žica trebala savijati prema gore i dalje od središnje točke prije nego što se prebaci nazad prema dnu baterije.
Korak 3. Pomoću mjerenja sklopa baterije/magneta prilagodite njegov oblik
Uvjerite se da će središnja točka žičanog srca sjediti na pozitivnom polu, a dno će se zatvoriti oko magneta. Dva kraja žice trebaju se zatvoriti oko baterije s obje strane, tvoreći zatvorenu petlju. Žica bi trebala dodirivati stranice baterije, a da je ne stisne tako čvrsto da je kretanje žice oko baterije ograničeno ili nemoguće kada se počne okretati.
Korak 4. Malo prilagodite žicu u obliku srca koju ste izradili
Fino podešavanje oblika žice može zahtijevati ponovljene sesije postavljanja na sklop baterije/magneta, provjeru simetrije i ravnoteže te proširenje ili zatezanje petlje koju formiraju dvije "ruke" srca koje se susreću oko baze. Pazite da petlja oko magneta ne dođe u dodir sa stolom; ako se to dogodi, uzrokovat će trenje koje ometa brzinu i učinkovitost vašeg homopolarnog motora.
Korak 5. Pokrenite motor
Kad vaš oblik žice bude spreman, možete ga postaviti na pozitivni pol baterije. Gledajte kako se oblik žice okreće naokolo. Ako ste u vezi, ovaj homopolarni dizajn motora funkcionira kao jednostavan DIY romantični poklon.
Metoda 3 od 3: Izrada balerinskog homopolarnog motora
Korak 1. Počnite tako što ćete napraviti petlju koja stane oko magneta
Baš kao i bakrena žica u obliku srca, ovaj homopolarni motor koristi jednostavnu AA bateriju koja sjedi na vrhu neodimijskog magneta u okomitom položaju s pozitivnim polom orijentiranim iznad negativnog pola. Omotajte bakarnu žicu oko magneta. Ne morate učiniti da cijela petlja dodiruje bazu; ovularna petlja koja dodiruje bateriju u samo dvije točke prihvatljiva je kao i kružna petlja koja zahvaća cijeli magnet.
Korak 2. Okrenite žicu prema gore u polu-vadičep
Nakon što je petlja oko baze završena, savijte žicu prema gore i dalje od petlje oko magneta. Promjer vadičepa trebao bi biti samo nekoliko milimetara širi od promjera baterije. Zaustavite vadičep približno na pola dužine baterije.
Korak 3. Promijenite smjer žice u savršeno okomitu liniju
U tački oko tri milimetra iznad najviše tačke baterije, žicu pritisnite prema unutra pod uglom od devedeset stepeni prema centru pozitivnog pola. Kada žica pređe preko središnjeg otvora pozitivnog pola, savijte ga prema dolje tako da dodiruje divot, a zatim jurite unatrag prema gore i dalje od zavoja u zavoju.
Korak 4. Napravite sićušnu plesačicu
Umjesto oblika srca, savijte bakrenu žicu u obliku balerine, raširenih ruku. Počnite okretanjem žice, sada usmjerene ravno prema gore, u zavoju od devedeset stupnjeva oko jedan i pol inča iznad pozitivnog pola baterije. Približno jedan centimetar duž ove dužine, povucite žicu u okret za ukosnicu i nagnite je prema zavoju od devedeset stepeni koji ste upravo napravili.
Korak 5. Nagnite žicu prema gore u zaokretu od devedeset stepeni i povucite žicu u otprilike kružni oblik veličine nikla
Ovo će biti plesačeva glava. Jednom s druge strane plesačevog "vrata", spustite žicu na drugu stranu plesača, odražavajući zavoje koje ste upravo napravili. Trebali biste završiti u obliku slova "T" s krugom iznad središnjeg spoja. Ipak, ne možete završiti tamo gdje ste započeli (dodirujući središnji dio na pozitivnom polu baterije), pa ćete morati prekinuti žicu na mjestu otprilike pola centimetra iznad pozitivnog pola baterije.
Možda će vam pomoći da predložak ili nacrt koji ste nacrtali ili ispisali s interneta prilikom oblikovanja žice u obrazac za balerine. Možete ispisati konturu ili predložak balerine, a zatim preko nje položiti žicu savijajući se uz obris da biste dobili željeni oblik
Video - Korištenjem ove usluge neke se informacije mogu podijeliti s YouTubeom
Savjeti
- Plesač može biti škakljivog oblika jer je manje simetričan od oblika srca.
- Ako imate problema s pokretanjem homopolarnog motora, lagano ga gurnite ili okrenite oko svoje okomite osi kako biste ga pokrenuli.
- Ako imate problema s uravnoteženjem žice na bateriji, malo je prilagodite kako bi postala simetričnija.
- Prilikom savijanja bakrene žice možete koristiti bilo koji simetrični oblik koji želite. Simetrični oblik mora moći dodirivati pozitivni pol baterije i petljati oko samog magneta na dnu sklopa baterije/magneta. Možete koristiti srce, pravokutnik ili oblik leptira.
Upozorenja
- Odspojite bakrenu žicu s magnetima i baterijom ako se motor ne okreće kako ne biste riskirali da opečete bateriju.
- Ne koristite litijumske ili punjive baterije niti ih ostavljajte bez nadzora.
- Nikada nemojte koristiti magnete težine veće od 1 unce; na taj način izlažete se opasnosti da ćete stegnuti ruku ili zgnječiti bateriju.
- Budite oprezni. Homopolarni motor može ispustiti mnogo energije u obliku topline. Ne dopustite da se predugo okreće ili će vam ruka izgorjeti.
- Nikada ne dopustite djeci da dodiruju magnete koje koristite u eksperimentu.
