Noong 1821, si Michael Faraday ay nagtayo ng isang simpleng homopolar motor gamit ang isang baterya, isang magnet, at kawad, na naging daan para sa modernong motor na de koryente. Gamit ang parehong mga materyales, maaari kang bumuo ng iyong sariling homopolar motor at subukan ang ilang mga eksperimento upang panoorin ang physics sa trabaho!
Mga hakbang
Paraan 1 ng 3: Pagbuo ng isang Simpleng Homopolar Motor
Hakbang 1. Ipunin ang iyong mga materyales
Hindi mo kailangan ng anumang mga espesyal na tool upang makagawa ng isang homopolar motor. Ang kailangan mo lang ay isang baterya, isang haba ng wire na tanso, at isang neodymium magnet.
- Maaari kang gumamit ng anumang uri ng alkaline na baterya, ngunit ang isang mas malaking baterya, tulad ng isang C-cell, ay mas madaling hawakan.
- Kumuha ng ilang pulgada ng tanso na kawad. Maaari mong gamitin ang hubad na kawad o insulated wire. Kung pinili mong gumamit ng insulated wire, tanggalin ang ilang pagkakabukod sa bawat dulo. Maaari kang makahanap ng tanso na tanso sa online, o sa karamihan ng mga tindahan ng hardware.
- Anumang neodymium magnet ay dapat gumawa ng trick para sa eksperimentong ito, ngunit maghanap para sa isa na may conductive plating. Maaari kang bumili ng mga nickel plated neodymium magnet na may iba't ibang laki sa online.
- Kakailanganin mo rin ang isang drywall screw. Hahayaan ka ng tornilyo na makita ang paggalaw ng motor. Kapag matagumpay mong naitayo ang motor, umiikot ang tornilyo.
Hakbang 2. Ilagay ang magnet sa tornilyo
Kunin ang neodymium magnet at ilakip ito sa ulo ng drywall screw.
Hakbang 3. Ikabit ang tornilyo sa isang dulo ng baterya
Maaari mong ilagay ang dulo ng tornilyo sa magkabilang panig ng baterya. Ang panig na pinili mo ay tutukoy kung aling direksyon ang iikot ng iyong motor.
Ang nag-iisang punto ng pakikipag-ugnay sa pagitan ng dulo ng tornilyo at ang baterya ay nagsisilbing isang mababang gulong. Ang isang mas mabibigat na pang-akit ay magbabawas ng dami ng alitan sa pagitan ng dalawang puntong ito
Hakbang 4. Ilagay ang wire ng tanso sa baterya
Kunin ang iyong wire na tanso at hawakan ito sa kabilang dulo ng baterya. Halimbawa, kung inilagay mo ang iyong tornilyo sa dulo ng pindutan ng baterya, hawakan ang wire ng tanso sa patag na dulo.
Hakbang 5. Kumpletuhin ang motor
Dahan-dahang ilagay ang libreng dulo ng tanso na tanso sa gilid ng pang-akit. Ang magnet at ang tornilyo ay dapat magsimulang mag-ikot.
- Kapag inilagay mo ang wire ng tanso sa gilid ng magnet, nakumpleto mo ang circuit sa pagitan ng mga terminal ng baterya. Ang kasalukuyang dumadaloy mula sa isang dulo ng baterya, pababa sa tornilyo, at papunta sa magnet. Sa pamamagitan ng pagpindot sa kawad sa gilid ng pang-akit, pinapayagan mo ang kasalukuyang patuloy na dumaloy sa pamamagitan ng kawad, at sa kabilang dulo ng baterya.
- Ang isang homopolar motor ay may kakayahang patuloy na pag-ikot nang hindi na kinakailangan upang baligtarin ang direksyon ng kasalukuyang.
- Hindi ito nagtatagal para sa tornilyo upang magsimulang umiikot sa mataas na bilis. Ang parehong tornilyo at pang-akit ay madaling lumipad sa baterya. Mag-ingat kapag nagtatrabaho sa mga magnet at kuryente.
- Posibleng maging mainit ang kawad kapag isinasagawa ang eksperimentong ito. Huwag hawakan ang kawad sa pang-akit para sa pinahabang panahon.
Paraan 2 ng 3: Paggawa ng isang Freestanding Homopolar Motor
Hakbang 1. Ipunin ang iyong mga supply
Kailangan mo lamang ng ilang mga bagay upang makagawa ng isang freestanding homopolar motor. Dapat mong matagpuan ang lahat na kailangan mo online, o sa iyong lokal na tindahan ng hardware.
- Kakailanganin mo ang mga sumusunod na materyales upang magawa ang iyong motor: 1 AA na baterya, 2-3 mga neodymium magnet, at maraming pulgada ng tanso na kawad.
- Maaaring kailanganin mo rin ang isang pares ng wire cutter o pliers upang matulungan kang magtrabaho ng wire na tanso.
Hakbang 2. Ilagay ang baterya sa mga magnet
I-stack ang iyong mga magnet nang sama-sama upang makagawa ng isang paninindigan. Ilagay ang patag, o negatibo, na bahagi ng baterya sa tuktok ng mga magnet.
Hakbang 3. Baluktot ang iyong wire na tanso
Kumuha ng maraming pulgada ng tanso na kawad at yumuko ito upang ang isang dulo ay mahawakan ang pang-akit, at ang isang dulo ay hawakan ang positibong bahagi ng baterya.
- Maaari mong yumuko ang iyong wire na tanso sa iba't ibang mga hugis na iikot kapag inilagay sa baterya. Ang mga simetriko na hugis ay pinakamahusay na gumagana, upang ang pag-ikot ay hindi magtapon ng wire sa balanse.
- Subukang baluktot ang iyong kawad sa isang hugis ng puso. Kapag nabuo mo ang hugis ng puso, yumuko ang bawat dulo ng tanso na tanso upang magkasya sila sa paligid ng pang-akit. Ang indention sa tuktok ng puso ay ang magiging punto ng pagkonekta sa positibong dulo ng baterya.
Hakbang 4. Ilagay ang kawad sa motor
Kunin ang iyong kawad at ilagay ito sa baterya. Hangga't mayroon kang isang seksyon ng kawad na hinahawakan ang gilid ng pang-akit, at isang seksyon ng kawad na hinahawakan ang positibong bahagi ng baterya, dapat paikutin ang iyong kawad.
- Ang kasalukuyang sa homopolar motor na ito ay dumadaloy sa pagkakaroon ng isang magnetic field. Kapag ang isang kasalukuyang dumadaloy sa isang magnetikong larangan, makakaranas ito ng isang bagay na kilala bilang puwersang Lorentz. Ang lakas na Lorentz ang siyang sanhi ng pag-ikot ng kawad sa paligid ng baterya.
- Ang kawad ay kumokonekta sa baterya sa tatlong puntos. Ang isang punto ng kawad ay nasa positibong terminal, at ang dalawang dulo ng kawad ay malapit sa magnet, sa negatibong terminal. Ang kasalukuyang dumadaloy mula sa positibong terminal at pababa sa magkabilang panig ng kawad. Tinutulak ng magnetic field ang kasalukuyang palabas, na naging sanhi ng pag-ikot ng mga wire.
Paraan 3 ng 3: Pagbuo ng isang Magnetioxidodynamic Propulsion System
Hakbang 1. Ipunin ang iyong mga supply
Maaari mong gamitin ang iyong homopolar motor upang maipakita ang propulsyon ng magnetesterolodynamic (MHD). Ang MHD propulsion ay isang paraan ng paggamit ng kasalukuyang kuryente upang maitulak ang isang bagay sa pamamagitan ng tubig. Kakailanganin mo ang sumusunod para sa eksperimentong ito:
- 1 baterya ng C-cell
- 1 malakas na neodymium magnet
- 2 piraso ng makapal na kawad na tanso
- Isang maliit na pinggan
- Asin at paminta
Hakbang 2. Ihanda ang tubig
Ibuhos ang tungkol sa.25 hanggang.5 pulgada (0.6 hanggang 1.3 cm) ng tubig sa pinggan. Huwag punan ang pinggan nang buo. Gumalaw ng ilang mga gitling ng asin at paminta, at ilagay ang ulam sa pang-akit.
Ang pagdaragdag ng asin ay nagpapabuti sa kondaktibiti ng tubig. Nagbibigay-daan sa iyo ang pagdaragdag ng paminta na makita ang propulsyon sa trabaho
Hakbang 3. Baluktot ang kawad
Bend ang bawat piraso ng kawad upang kapag hinawakan mo ang mga wire sa baterya, ang kabaligtaran na mga dulo ay ilang sentimetro lamang ang pagitan.
Kapag hinawakan mo ang wire na tanso sa baterya, ang mga wire ay dapat gumawa ng halos isang "Y" na hugis. Mag-ingat na huwag hayaang magkadikit ang mga dulo ng kawad
Hakbang 4. Hawakan ang mga wire sa baterya
Hawakan ang isang kawad laban sa positibong bahagi ng baterya, at isang dulo laban sa negatibong bahagi ng baterya.
Hakbang 5. Idikit ang mga libreng dulo ng kawad sa pinggan ng tubig
Ilagay ang isang kawad sa gitna ng pinggan, at ang iba pa ay sa gilid ng pinggan. Dapat mong makita ang tubig na magsisimulang umikot sa isa sa mga wire.
- Gumagalaw ang tubig dahil sa lakas ng Lorentz. Ang bawat kawad ay nagdadala ng kasalukuyang kuryente. Kapag isawsaw mo ang mga wires sa tubig na asin, nakumpleto mo ang circuit. Ang kasalukuyang gumagalaw nang pahalang sa pamamagitan ng tubig, mula sa isang kawad papunta sa isa pa. Dahil ang ulam ng tubig ay nakaupo sa isang pang-akit, mayroong isang magnetikong patlang na gumagalaw paitaas sa pamamagitan ng tubig. Kapag ang kasalukuyang kuryente ay gumagalaw sa pamamagitan ng magnetic field, ang lakas na Lorentz ay sanhi ng pag-ikot ng tubig.
- Kung paikutin mo ang baterya, maaari mong baligtarin ang direksyon ng kasalukuyang, at ang tubig ay umiikot sa tapat na direksyon.
- Nakikipag-usap ka sa tubig at kuryente, kaya mag-ingat ka kapag ginaganap ang eksperimentong ito.
