In 1821 het Michael Faraday 'n eenvoudige homopolêre motor gebou met behulp van 'n battery, 'n magneet en draad, wat die weg gebaan het vir die moderne elektriese motor. Met dieselfde materiaal kan u u eie homopolêre motor bou en 'n paar eksperimente probeer om te kyk hoe fisika aan die werk is!
Stappe
Metode 1 van 3: Bou 'n eenvoudige homopolêre motor
Stap 1. Versamel u materiaal
U het geen spesiale gereedskap nodig om 'n homopolêre motor te maak nie. Al wat u nodig het, is 'n battery, 'n lengte koperdraad en 'n neodymiummagneet.
- U kan enige soort alkaliese battery gebruik, maar 'n groter battery, soos 'n C-sel, is makliker om vas te hou.
- Kry 'n paar sentimeter koperdraad. U kan kaal of geïsoleerde draad gebruik. As u kies om geïsoleerde draad te gebruik, moet u 'n deel van die isolasie aan elke kant verwyder. U kan koperdraad aanlyn of by die meeste hardewarewinkels vind.
- Elke neodymiummagneet moet die truuk vir hierdie eksperiment doen, maar soek een met 'n geleidende plaat. U kan vernikkelde neodymium magnete van verskillende groottes aanlyn koop.
- U benodig ook een gipsskroef. Met die skroef kan u die motor in aksie sien. As u die motor suksesvol gebou het, draai die skroef.
Stap 2. Sit die magneet op die skroef
Neem die neodymium -magneet en bevestig dit aan die kop van die gipsskroef.
Stap 3. Maak die skroef aan die een kant van die battery vas
U kan die punt van die skroef aan weerskante van die battery sit. Die kant wat u kies, bepaal watter rigting u motor sal draai.
Die enkele raakpunt tussen die punt van die skroef en die battery dien as 'n lae wrywinglager. 'N Swaarder magneet sal die hoeveelheid wrywing tussen hierdie twee punte verminder
Stap 4. Plaas die koperdraad op die battery
Neem u koperdraad en hou dit aan die ander kant van die battery. As u byvoorbeeld u skroef op die knoppie -einde van die battery geplaas het, hou die koperdraad teen die plat punt vas.
Stap 5. Voltooi die motor
Plaas die vrye punt van die koperdraad liggies aan die kant van die magneet. Die magneet en die skroef moet begin draai.
- As u die koperdraad aan die kant van die magneet plaas, voltooi u die stroombaan tussen die batteryklemme. Die stroom vloei van die een kant van die battery, af met die skroef, en in die magneet. Deur die draad aan die kant van die magneet aan te raak, laat u die stroom deur die draad vloei en na die ander kant van die battery.
- 'N Homopolêre motor is in staat om deurlopend te draai sonder om die rigting van die stroom om te draai.
- Dit neem nie lank voordat die skroef teen hoë snelhede begin draai nie. Beide die skroef en die magneet kan maklik van die battery af wegvlieg. Wees versigtig wanneer u met magnete en elektrisiteit werk.
- Dit is moontlik dat die draad warm word wanneer u hierdie eksperiment uitvoer. Moenie die draad vir 'n lang tyd aan die magneet hou nie.
Metode 2 van 3: Maak 'n vrystaande homopolêre motor
Stap 1. Versamel jou voorraad
U benodig slegs 'n paar dinge om 'n vrystaande homopolêre motor te maak. U moet alles wat u benodig aanlyn of by u plaaslike hardewarewinkel kan vind.
- U benodig die volgende materiale om u motor te vervaardig: 1 AA-battery, 2-3 neodymiummagnete en 'n paar sentimeter koperdraad.
- Miskien het u ook 'n draaddraaier of tang nodig om u te help om die koperdraad te werk.
Stap 2. Plaas die battery op die magnete
Stapel u magnete saam om 'n standpunt te maak. Plaas die plat of negatiewe kant van die battery bo -op die magnete.
Stap 3. Buig jou koperdraad
Neem 'n paar sentimeter koperdraad en buig dit sodat die een kant aan die magneet raak, en die een kant aan die positiewe kant van die battery.
- U kan u koperdraad in verskillende vorms buig wat draai wanneer dit op die battery geplaas word. Simmetriese vorms werk die beste, sodat die draai nie die draad uit balans bring nie.
- Buig jou draad in 'n hartvorm. As u die hartvorm vorm, buig u elke punt van koperdraad sodat dit om die magneet pas. Die inkeping bo -aan die hart sal die aansluitingspunt vir die positiewe kant van die battery wees.
Stap 4. Plaas die draad oor die motor
Neem u draad en plaas dit oor die battery. Solank u 'n stuk draad aan die kant van die magneet het en 'n stuk draad aan die positiewe kant van die battery, moet u draad draai.
- Die stroom in hierdie homopolêre motor vloei in die teenwoordigheid van 'n magnetiese veld. As 'n stroom in 'n magnetiese veld vloei, sal dit iets ervaar wat bekend staan as die Lorentz -krag. Die Lorentz -krag veroorsaak dat die draad om die battery draai.
- Die draad word op drie punte met die battery verbind. Een punt van die draad is op die positiewe terminaal, en die twee ente van die draad is naby die magneet, op die negatiewe terminaal. Die stroom vloei uit die positiewe terminaal en aan beide kante van die draad. Die magnetiese veld stoot die stroom na buite en veroorsaak dat die drade draai.
Metode 3 van 3: Bou 'n Magnetohydrodinamiese aandrywingstelsel
Stap 1. Versamel jou voorraad
U kan u homopolêre motor gebruik om magneto -hidrodinamiese (MHD) aandrywing aan te toon. MHD -aandrywing is 'n manier om elektriese stroom te gebruik om iets deur water te druk. Jy benodig die volgende vir hierdie eksperiment:
- 1 C-sel battery
- 1 sterk neodymium magneet
- 2 stukke dik koperdraad
- 'N Klein skottel
- Sout en peper
Stap 2. Berei die water voor
Giet ongeveer 0,6 tot 1,3 cm water in die skottel. Moenie die gereg heeltemal vul nie. Roer 'n paar skeutjies sout en peper by en plaas die skottel op die magneet.
Die byvoeging van sout verbeter die geleidingsvermoë van die water. Deur peper by te voeg, kan u die aandrywing aan die werk sien
Stap 3. Buig die draad
Buig elke stuk draad sodat die teenoorgestelde ente slegs 'n paar sentimeter van mekaar af is wanneer u die drade aan die battery hou.
As u die koperdraad teen die battery hou, moet die drade amper 'n "Y" -vorm hê. Pasop dat die punte van die draad nie aan mekaar raak nie
Stap 4. Hou die drade by die battery
Hou een draad teen die positiewe kant van die battery en die een kant teen die negatiewe kant van die battery.
Stap 5. Steek die vrye ente van die draad in die skottel water
Plaas een draad in die middel van die skottel en die ander teen die kant van die skottel. U moet sien dat die water om een van die drade begin draai.
- Die water beweeg as gevolg van die Lorentz -krag. Elke draad dra 'n elektriese stroom. As u die drade in die soutwater dompel, voltooi u die kring. Die stroom beweeg horisontaal deur die water, van die een draad na die ander. Omdat die skottel water op 'n magneet sit, beweeg daar 'n magnetiese veld opwaarts deur die water. As die elektriese stroom deur die magnetiese veld beweeg, laat die Lorentz -krag die water draai.
- As u die battery omdraai, kan u die rigting van die stroom omkeer, en die water draai in die teenoorgestelde rigting.
- U het te doen met water en elektrisiteit, dus wees versigtig wanneer u hierdie eksperiment uitvoer.
