موتور هم قطبی یک موتور الکتریکی ساده با دو قطب مغناطیسی است. آنها برای اولین بار در دهه 1800 اختراع شدند و امروزه کاربرد عملی قابل توجهی ندارند ، اما می توانند برای نشان دادن یا درک نحوه عملکرد جریانهای الکتریکی و موتورها مفید باشند. ساختن موتور هم قطبی خود سرگرم کننده و آسان است ، اما احتیاط لازم است. هرگز از آهنرباهای با وزن بیش از یک اونس استفاده نکنید. انجام این کار شما را در معرض فشار دست یا له شدن باتری قرار می دهد. موتور هم قطبی فرصت های نامحدودی برای خلاقیت ارائه می دهد - تقریباً هر شکل سیم مسی متقارن که می توانید تصور کنید می تواند به عنوان طراحی موتور هم قطبی تطبیق داده شود.
مراحل
روش 1 از 3: ساخت یک موتور همو قطبی اولیه
مرحله 1. مواد را برای موتور آماده کنید
شما به آهنربای نئودیمیوم ، پیچ چوبی ، قرقره سیم مسی باریک (1.3 میلی متر / 16 گیج) ، سیم برش ، انبردست بینی سوزنی و باتری AA احتیاج دارید. اطمینان حاصل کنید که از سیم بدون روکش ، غیر مغناطیسی و تا حدودی قابل انعطاف استفاده می کنید. سیم مسی روکش دار عموماً از چند رشته نازک مسی ساخته شده است که در یک سیم طناب مانند بافته شده اند. این نوع سیم برای حفظ شکل قابل انعطاف بسیار ضعیف است ، کیفیتی که بعداً می خواهید آن را داشته باشید.
آهن ربا باید یک استوانه مسطح با قطر بیش از حدود یک سانتی متر نباشد. مراقب باشید که بچه های کوچک اجازه ندهند با آهن ربا بازی کنند. همچنین ، آن را بر روی یا نزدیک تجهیزات الکترونیکی ، از جمله تبلت ، تلفن یا پخش کننده MP3 قرار ندهید
مرحله 2. سر پیچ را روی آهنربا قرار دهید
به عبارت دیگر ، نقطه پیچ باید مستقیماً از آهن ربا بچسبد ، سر مسطح آن روی آهنربا چسبانده شده است. سر پیچ باید کاملاً بر روی آهنربا متمرکز باشد و دارای فضای مساوی در طول کل محیط بین لبه آهنربا و لبه سر پیچ باشد.
اگر می خواهید موقعیت پیچ روی آهنربا را تنظیم کنید ، باید بتوانید آن را به اطراف بچرخانید. اگر به دلایلی می خواهید از پیچ دیگری استفاده کنید (یا ناگهان متوجه شدید که باید عکسی را با پیچ آویزان کنید) ، سعی کنید آن را از آهنربا بیرون بیاورید تا اینکه سعی کنید آن را مستقیماً بیرون بکشید
مرحله 3. انتهای مثبت باتری AA (با دیوایتی که به سمت بیرون امتداد دارد) را درست بالای نقطه تیز پیچ نگه دارید
باتری را بین انگشت شست و میانی خود فشار دهید. باتری را روی پیچ پایین بیاورید تا نقطه پیچ با مرکز تقریبی قطب مثبت باتری تماس پیدا کند. باتری اکنون باید در بالای خط ، که باید بالای باتری باشد ، در یک خط عمودی قرار گیرد.
مرحله 4. مدار را کامل کنید
با دست آزاد خود ، یک سر سیم مسی را به قطب منفی (انتهای صاف) باتری برسانید. سیم را با انگشت اشاره خود در بالای قطب منفی بچسبانید. سر دیگر سیم مسی را روی باتری بیاورید و با آن تماس بگیرید. مجموعه ناخن و آهن ربا باید بچرخد.
- وقتی مدار کامل شد ، ممکن است صدای همهمه یا وزوز را بشنوید.
- اگر چرخش نمی کند ، قطب آهنربا را با برداشتن پیچ معکوس کنید ، آهنربا را برگردانید ، سپس پیچ را دوباره وصل کنید.
روش 2 از 3: ساخت موتور هموپلار بدون دست
مرحله 1. آهنربای نئودیمیوم را در انتهای صاف باتری قرار دهید
آهنربای نئودیمیوم یک آهنربای خاکی کمیاب است که از نئودیمیوم ساخته شده و بسیار قوی است. آهنربای خود را با دقت به قسمت پایینی باتری بمالید. مجموعه باتری/آهنربا را روی یک سطح صاف قرار دهید.
مرحله 2. سیم خود را به شکل قلب خم کنید
کل ارتفاع مجموعه باتری/آهنربا را اندازه گیری کنید. یک الگوی قلبی شکل از یک کتاب رنگ آمیزی تهیه کرده یا از رایانه خود چاپ کنید. قالب را روی یک سطح صاف قرار دهید. مرکز سیم مسی خود را پیدا کرده و آن را روی نقطه ای قرار دهید که زاویه حاد قالب قلب شما از آن ساطع می شود. از آنجا سیم قبل از برگشتن به سمت پایین باتری باید از نقطه مرکزی بالا و دور شود.
مرحله 3. از اندازه گیری مجموعه باتری/آهنربا برای تنظیم شکل آن استفاده کنید
اطمینان حاصل کنید که نقطه مرکزی قلب سیم روی قطب مثبت قرار گرفته و پایین آن در اطراف آهنربا بسته می شود. دو سر سیم باید در اطراف باتری در هر دو طرف بسته شود و یک حلقه بسته ایجاد کند. سیم باید دو طرف باتری را بدون محکم نگه داشتن آن لمس کند به طوری که حرکت سیم در اطراف باتری هنگام شروع چرخش محدود یا غیرممکن است.
مرحله 4. سیم کوچکی را که ساخته اید به شکل قلب تنظیم کنید
تنظیم دقیق سیم ممکن است نیاز به جلسات مکرر برای قرار دادن آن روی مجموعه باتری/آهن ربا ، بررسی تقارن و تعادل و گسترش یا سفت شدن حلقه ایجاد شده توسط دو "بازو" قلب که در اطراف پایه قرار دارند ، ببندد. اطمینان حاصل کنید که حلقه اطراف آهنربا با میز تماس پیدا نمی کند. اگر چنین شود ، اصطکاک ایجاد می کند که مانع سرعت و کارایی موتور هم قطبی شما می شود.
مرحله 5. موتور را روشن کنید
وقتی شکل سیم شما آماده شد ، می توانید آن را روی قطب مثبت باتری قرار دهید. سازمان دیده بان چرخ سیم به دور و دور. اگر در رابطه هستید ، این موتور هم قطبی به عنوان یک هدیه عاشقانه DIY آسان عمل می کند.
روش 3 از 3: ساخت موتور هم قطبی بالرین
مرحله 1. با ایجاد یک حلقه متناسب با آهنربا شروع کنید
درست مانند سیم مسی شکل قلب ، این موتور هم قطبی از یک باتری ساده AA استفاده می کند که روی آهنربای نئودیمیوم در موقعیت عمودی قرار گرفته و قطب مثبت آن در بالای قطب منفی قرار دارد. مقداری سیم مسی به دور آهنربا بپیچید. نیازی نیست که کل حلقه پایه را لمس کند. یک حلقه تخم مرغی که فقط در دو نقطه باتری را لمس می کند به اندازه یک حلقه دایره ای که کل آهنربا را درگیر می کند قابل قبول است.
مرحله 2. سیم را به صورت پیچ و مهره ای بچرخانید
هنگامی که حلقه در اطراف پایه کامل شد ، سیم را به سمت بالا و دور حلقه اطراف آهنربا خم کنید. قطر میل لنگ باید چند میلی متر از قطر باتری بیشتر باشد. تقریباً نصف طول باتری ، چوب پنبه را متوقف کنید.
مرحله 3. جهت سیم را به یک خط کاملاً عمودی تغییر دهید
در نقطه ای در حدود سه میلی متر بالاتر از بالاترین نقطه باتری ، سیم را به سمت داخل با زاویه نود درجه به سمت مرکز قطب مثبت فشار دهید. وقتی سیم روی قطب مرکزی قطب مثبت قرار گرفت ، آن را خم کنید به طوری که با قطعه برخورد کند ، سپس با چرخش یک سنجاق مو به عقب برمی گردد و از قطعه دور می شود.
مرحله 4. یک رقصنده کوچک بسازید
به جای شکل قلب ، سیم مسی را به شکل یک بالرین خم کنید ، در حالی که بازوها دراز است. ابتدا سیم را بچرخانید ، حالا مستقیم به سمت بالا ، در نود درجه خم شدن در حدود یک و نیم اینچ بالاتر از قطب مثبت باتری. تقریباً یک سانتیمتر در طول این طول ، سیم را به نوار سنجاق مو بکشید و آن را به سمت نود درجه بچرخانید.
مرحله 5. سیم را در نود درجه بچرخانید و سیم را به شکل تقریباً دایره ای به اندازه نیکل بکشید
این سر رقصنده خواهد بود. هنگامی که در طرف دیگر "گردن" رقصنده هستید ، سیم را در طرف دیگر رقصنده پایین بیاورید و انحناهایی را که به تازگی ایجاد کرده اید ، منعکس کنید. شما باید یک شکل "T" با یک دایره در بالای اتصال مرکزی داشته باشید. هرچند نمی توانید به نقطه ای که شروع کرده اید پایان دهید (لمس قطعه مرکزی روی قطب مثبت باتری) و بنابراین باید سیم را در نقطه ای در حدود نیم سانتی متر بالاتر از قطب مثبت باتری بچسبانید.
ممکن است هنگام قالب بندی سیم به فرم بالرین ، از الگو یا طرح کلی که از اینترنت کشیده یا چاپ کرده اید کمک کند. می توانید طرح یا الگوی بالرین را چاپ کنید ، سپس سیم را روی آن قرار دهید ، در امتداد طرح کلی خم شوید تا شکل دلخواه را بدست آورید
ویدئو - با استفاده از این سرویس ، ممکن است برخی از اطلاعات با YouTube به اشتراک گذاشته شود
نکات
- رقصنده می تواند یک شکل پیچیده باشد زیرا متقارن تر از شکل قلب است.
- اگر در راه اندازی موتور هم قطبی با مشکل روبرو هستید ، کمی به آن فشار دهید یا محور عمودی آن را بچرخانید تا شروع به کار کند.
- اگر در تعادل سیم روی باتری مشکل دارید ، آن را کمی تغییر دهید تا متقارن تر شود.
- هنگام خم کردن سیم مسی می توانید از هر شکل متقارنی که می خواهید استفاده کنید. شکل متقارن باید بتواند قطب مثبت باتری را لمس کرده و به دور خود آهن ربا در پایه مجموعه باتری/آهنربا بچرخد. می توانید از قلب ، مستطیل یا پروانه استفاده کنید.
هشدارها
- اگر موتور نمی چرخد سیم مسی را به آهنربا و باتری وصل کنید تا خطر سوختن باتری را نداشته باشید.
- از باتری های لیتیوم یا قابل شارژ استفاده نکنید ، یا بدون مراقبت رها کنید.
- هرگز از آهنرباهای با وزن بیش از 1 اونس استفاده نکنید. انجام این کار شما را در معرض فشار دست یا له شدن باتری قرار می دهد.
- احتیاط کن. موتور هم قطبی می تواند انرژی زیادی را به شکل گرما خارج کند. اجازه ندهید زیاد بچرخد وگرنه دست شما می سوزد.
- هرگز اجازه ندهید هیچ کودکی آهنرباهای مورد استفاده شما را در آزمایش لمس کند.
