Homopolinis variklis yra paprastas elektros variklis su dviem magnetiniais poliais. Jie pirmą kartą buvo išrasti 1800 -aisiais ir šiandien neturi reikšmingo praktinio pritaikymo, tačiau gali būti naudingi norint parodyti ar suprasti, kaip veikia elektros srovės ir varikliai. Sukurti savo homopolinį variklį yra smagu ir paprasta, tačiau reikia būti atsargiems. Niekada nenaudokite jokių magnetų, sveriančių daugiau nei unciją; tai darydami rizikuojate suspausti ranką arba sutraiškyti akumuliatorių. Homopolinis variklis siūlo neribotas kūrybiškumo galimybes - beveik bet kokia simetriška varinės vielos forma, kurią galite įsivaizduoti, gali būti pritaikyta kaip homopolinis variklio dizainas.
Žingsniai
1 būdas iš 3: pagrindinio homopolinio variklio sukūrimas
1 žingsnis. Paruoškite variklio medžiagas
Jums reikės neodimio magneto, medinio varžto, plonos (1,3 mm / 16 gabarito) varinės vielos ritės, vielos pjaustytuvų, adatinių replių ir AA baterijos. Įsitikinkite, kad naudojate nepadengtą, nemagnetinę ir šiek tiek lanksčią vielą. Dengta varinė viela paprastai yra pagaminta iš kelių plonų vario gijų, supintų į virvę primenančią vielą. Šio tipo viela yra per silpna, kad išlaikytų lenkiamą formą, kokią norėsite vėliau.
Magnetas turėtų būti suplotas cilindras, kurio skersmuo ne didesnis kaip maždaug vienas centimetras. Būkite atsargūs ir neleiskite mažiems vaikams žaisti su magnetu. Taip pat nedėkite jo ant elektroninės įrangos ar jos arti, įskaitant planšetinius kompiuterius, telefonus ar MP3 grotuvus
2 žingsnis. Ant magneto uždėkite varžto galvutę
Kitaip tariant, varžto taškas turėtų būti tiesiai į viršų nuo magneto, kurio plokščia galvutė pritvirtinta prie magneto. Varžto galvutė turi būti idealiai centruojama ant magneto, paliekant vienodą atstumą per visą perimetrą tarp magneto krašto ir varžto galvutės krašto.
Jei norite sureguliuoti magneto varžto padėtį, turėtumėte jį paslysti. Jei dėl kokių nors priežasčių norite naudoti kitą varžtą (arba staiga supratote, kad su varžtu reikia pakabinti paveikslėlį), pabandykite jį nustumti nuo magneto, o ne bandykite ištraukti tiesiai
Žingsnis 3. Laikykite teigiamą AA baterijos galą (tą, kurio skyrius išsikišęs) tiesiai virš aštraus varžto taško
Suspauskite bateriją tarp nykščio ir vidurinio piršto. Nuleiskite akumuliatorių ant varžto taip, kad varžto taškas liestųsi su apytiksliu teigiamo akumuliatoriaus poliaus centru. Akumuliatorius dabar turi būti virš varžto, kuris turėtų būti virš akumuliatoriaus, vertikalioje linijoje.
Žingsnis 4. Užbaikite grandinę
Laisva ranka vieną varinio laido galą priartinkite prie neigiamo akumuliatoriaus poliaus (plokščio galo). Rodomuoju pirštu suspauskite vielą ant neigiamo poliaus viršaus. Nuleiskite kitą varinės vielos galą prie akumuliatoriaus ir su juo kontaktuokite. Vinys ir magnetas turi suktis.
- Kai grandinė baigta, galite išgirsti nedidelį dūzgimą ar šurmulį.
- Jei jis nesisuka, pabandykite pakeisti magneto poliškumą, nuimdami varžtą, pasukdami magnetą ir vėl pritvirtindami varžtą.
2 metodas iš 3: laisvų rankų laisvų rankų variklio sukūrimas
Žingsnis 1. Padėkite neodimio magnetą ant plokščio akumuliatoriaus galo
Neodimio magnetas yra retųjų žemių magnetas, pagamintas iš neodimio ir yra labai stiprus. Atsargiai uždėkite magnetą ant akumuliatoriaus dugno. Padėkite akumuliatoriaus/magneto mazgą ant lygaus paviršiaus.
Žingsnis 2. Sulenkite vielą į širdies formą
Išmatuokite visą akumuliatoriaus/magneto mazgo aukštį. Įsigykite širdies formos šabloną iš spalvinimo knygos arba atsispausdinkite iš savo kompiuterio. Padėkite šabloną ant lygaus paviršiaus. Raskite varinės vielos centrą ir padėkite jį virš taško, iš kurio sklinda aštrus širdies šablono kampas. Iš ten viela turėtų sulenkti aukštyn ir toli nuo centrinio taško, prieš tai nusileisdama žemyn link akumuliatoriaus pagrindo.
Žingsnis 3. Naudokite akumuliatoriaus/magneto mazgo matavimus, kad sureguliuotumėte jo formą
Įsitikinkite, kad centrinis vielos širdies taškas yra ant teigiamo poliaus, o apačia užsidaro aplink magnetą. Du laido galai turi užsidaryti aplink akumuliatorių iš abiejų pusių, sudarydami uždarą kilpą. Laidas turi liesti akumuliatoriaus šonus, nespaudžiant jo taip stipriai, kad pradėjus suktis laido judėjimas aplink akumuliatorių būtų ribotas arba neįmanomas.
Žingsnis 4. Atlikite nedidelius širdies formos laido pakeitimus
Norint tiksliai sureguliuoti vielos formą, gali tekti pakartotinai uždėti ją ant akumuliatoriaus/magneto mazgo, patikrinti simetriją ir pusiausvyrą ir išplėsti arba priveržti kilpą, kurią sudaro dvi širdies „rankos“, esančios aplink pagrindą. Įsitikinkite, kad kilpa aplink magnetą nesiliečia su stalu; jei taip atsitiks, tai sukels trintį, kuri apsunkins jūsų homopolinio variklio greitį ir efektyvumą.
Žingsnis 5. Užveskite variklį
Kai jūsų laido forma yra paruošta, galite ją nustatyti ant teigiamo akumuliatoriaus poliaus. Stebėkite, kaip viela sukasi aplink ir aplink. Jei esate santykiuose, šis homopolinis variklio dizainas veikia kaip paprasta romantiška dovana „pasidaryk pats“.
3 metodas iš 3: „Ballerina Homopolar Motor“sukūrimas
1 žingsnis. Pirmiausia padarykite kilpą, kuri tinka aplink magnetą
Kaip ir širdies formos varinė viela, šis homopolinis variklis naudoja paprastą AA bateriją, esančią ant neodimio magneto vertikalioje padėtyje, o teigiamas polius nukreiptas virš neigiamo poliaus. Apvyniokite vario vielą aplink magnetą. Nereikia, kad visa kilpa liestų pagrindą; ovuliacinė kilpa, kuri liečia akumuliatorių tik dviejuose taškuose, yra tokia pat priimtina kaip apskrito kilpelė, apimanti visą magnetą.
Žingsnis 2. Pasukite vielą į pusiau kamščiatraukį
Kai kilpa aplink pagrindą bus baigta, sulenkite laidą aukštyn ir toliau nuo kilpos aplink magnetą. Kamščiatraukio skersmuo turėtų būti vos keliais milimetrais platesnis nei akumuliatoriaus. Sustabdykite kamščiatraukį maždaug pusę akumuliatoriaus ilgio.
Žingsnis 3. Pakeiskite vielos kryptį į visiškai vertikalią liniją
Taške, esančiame maždaug tris milimetrus virš aukščiausio akumuliatoriaus taško, paspauskite laidą į vidų devyniasdešimt laipsnių kampu link teigiamo poliaus centro. Kai viela yra virš teigiamo poliaus centrinės atramos, sulenkite ją žemyn taip, kad ji liestų atotrūkį, o tada sukosi atgal ir toliau nuo atšakos plaukų segtuku.
Žingsnis 4. Padarykite mažą šokėją
Vietoj širdies formos sulenkite varinę vielą į balerinos formą, rankos ištiestos. Pradėkite sukdami laidą, dabar nukreiptą tiesiai į viršų, devyniasdešimt laipsnių kampu lenkdami maždaug pusantro colio virš teigiamo akumuliatoriaus poliaus. Maždaug vieną centimetrą išilgai šio ilgio traukite vielą į plaukų segtuko posūkį ir pasukite atgal link devyniasdešimties laipsnių posūkio, kurį ką tik padarėte.
Žingsnis 5. Pakreipkite laidą aukštyn devyniasdešimt laipsnių kampu ir traukite vielą į maždaug apskritimo formą, maždaug nikelio dydžio
Tai bus šokėjo galva. Atsidūrę kitoje šokėjos „kaklo“pusėje, nuleiskite vielą atgal į kitą šokėjo pusę, atspindėdami ką tik atliktus lenkimus. Galų gale turėtumėte gauti „T“formą su apskritimu virš centrinės sankryžos. Tačiau jūs negalite baigti to, kur pradėjote (paliesdami centrinį tašką, esantį ant teigiamo akumuliatoriaus poliaus), todėl laidą turėsite sutraukti maždaug pusę centimetro virš teigiamo akumuliatoriaus poliaus.
Formuojant vielą į balerinos formą, gali padėti naudoti iš interneto nupieštą ar atspausdintą šabloną ar kontūrą. Galite atspausdinti balerinos kontūrą ar šabloną, tada uždėkite ant jo vielą, lenkdami išilgai kontūro, kad gautumėte norimą formą
Vaizdo įrašas - naudojant šią paslaugą kai kuri informacija gali būti bendrinama su „YouTube“
Patarimai
- Šokėjas gali būti sudėtingos formos, nes yra mažiau simetriškas nei širdies forma.
- Jei kyla problemų paleidžiant homopolinį variklį, šiek tiek paspauskite arba pasukite aplink vertikalią ašį, kad jis pradėtų veikti.
- Jei kyla problemų subalansuojant akumuliatoriaus laidą, šiek tiek pataisykite, kad jis taptų simetriškesnis.
- Lankstant varinę vielą galite naudoti bet kokią norimą simetrišką formą. Simetriška forma turi paliesti teigiamą akumuliatoriaus polių ir kilpoti aplink patį magnetą, esantį akumuliatoriaus/magneto mazgo pagrinde. Galite naudoti širdį, stačiakampį ar drugelio formą.
Įspėjimai
- Jei variklis nesisuka, atjunkite varinę vielą prie magnetų ir akumuliatoriaus, kad nekiltų pavojus sudeginti akumuliatorių.
- Nenaudokite ličio ar įkraunamų baterijų ir nepalikite be priežiūros.
- Niekada nenaudokite jokių magnetų, sveriančių daugiau nei 1 unciją; tai darydami rizikuojate suspausti ranką arba sutraiškyti akumuliatorių.
- Būkite atsargūs. Homopolinis variklis gali išleisti daug energijos šilumos pavidalu. Neleiskite jam suktis per ilgai, kitaip jūsų ranka sudegs.
- Niekada neleiskite vaikams liesti magnetų, kuriuos naudojate eksperimente.
