Трудно ли се правят електродвигателите? Не е задължително! Днес ще научите как да спретнете собствен електродвигател с подръчни средства за десетина минути.
Стандартната представа за електродвигателите на голяма част от хората е като за големи и тежки машини, чиито принцип на работа е почти напълно неразбираем.
Тук съм описал как да си направите сами един прост и съвършено безсмислен, но и доста забавен „електродвигател”. Освен това той служи прекасно, за онаглеждаване на основния принцип на работа на всички електрически машини. Нашият електродвигател, който ще си направим, подобно на най-сложните електродвигатели, използва три основни елемента:
– източник на електрическа енергия;
– източник на магнитно поле;
– въртящ се проводник (намотка) в магнитното поле.
За конструирането са ни необходими:
- една батерия ААА от 1,5 V
- два кламера
- един постоянен магнит. Добре е той да е колкото се може по-мощен, най-добре неодимов.
- около 40 cm медна тел (сечение 0,25 mm^2) с лаково покритие или с тънка изолация. Ако ви се намира някой стар и непотребен трансформатор, можете да си свалите от там.
- тиксо, ножица, клещи и молив.
Вземете телта и почнете да я навивате около молива – трябва да направите около 15-20 намотки, като си оставите ненамотани от всеки край по 4-5 cm. Ако телта ви е по-дебела, навийте я около предмет с по-голям диаметър – химикал, батерия или нещо подобно. Извадете навитата тел от молива. Тя ще прилича на пружина, но ние искаме формата и да бъде пръстеновидна. За целта свийте „пружината” до „пръстен” и прекарайте по два пъти двата свободни края на телта през отвора, така че телта да не се разтяга свободно. Трябва да получите нещо такова:
Забележете, че съм свалил изолацията от двата свободни края. Също така много важно е да проверите дали краищата са диаметрално разположени. Те трябва да пресичат мислено центъра на „пръстена”.
Сега се заемете с батерията. Или по-точно с двата кламера. С помощта на клещи изкривете кламерите като на тази снимка:
С тиксо залепете кламерите за двата края на батерията. Стегнете хубаво, за да се осъществи сигурен контакт.
Поставете магнита върху батерията между двата кламера. Сега поставете намотаната тел върху двата кламера, като се убедите преди това, че „пръстенът” не опира в магнита (разстоянието между тях трябва да е минимално). Бутнете го малко с пръст, така че да се завърти. И магията се случва. Вашата намотка ще започне да се премята бясно над магнита. Току-що създадохте електродвигател.
Но кое кара намотката да се върти? Когато я поставите върху двата кламера, през нея протича електрически ток. От физиката е известно, че електрическият ток представлява движение на частици, носители на електричен заряд. Установено е също, че когато една такава частица се движи в магнитно поле се появява сила, която отклонява траекторията й (нарича се сила на Лоренц, ако държите да знаете). Сега си представете, че имате проводник, в който се движат безброй много такива частици, всяка от които изпитва сила от взаимодействието с магнитното поле. Резултантната сила може да стане толкова голяма, че да избута самия проводник.
Ако намотаем проводника като пръстен, както направихме и ние, зарядите ще извършват кръгово движение. А силата, която ги отклонява има интересно свойство – посоката й зависи от посоката на движение на зарядите. Ако зарядите се движат наляво (примерно), те ще се отклонят нагоре (примерно), обратно – ако се движат надясно, те ще се отклонят надолу. А ако се движат в посока, успоредна на силовите линии на магнитното поле, те няма да изпитват никаква сила. При кръговото движение на заряди в намотката имаме такива, които се движат в една посока и също толкова, намиращи се диаметрално противоположно, които се движат в противоположна посока. Т.е. с други думи половината намотка е подложена на сила, която е насочена в една посока, а другата половина изпитва сила, насочена противоположно. И какъв е крайният ефект? Точно така, намотката се завърта. Тове е начинът на работа на електродвигателите.
