Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Для детей » Простой униполярный двигатель в качестве учебного пособия

    Простой униполярный двигатель в качестве учебного пособия




    В этой статье мы рассмотрим очень простую самоделку, которую можно использовать как развлечение или как учебное пособие. Согласитесь, всегда проще объяснить на примере.

    Униполярный двигатель приводится в действие согласно силе Лоренца. Проводник с текущим по нему током, помещенный в магнитное поле, перпендикулярное току, испытывает силу в направлении, перпендикулярном как магнитному полю, так и току. Эта сила обеспечивает крутящий момент вокруг оси вращения. Поскольку ось вращения параллельна магнитному полю, а противоположные магнитные поля не меняют полярность, для продолжения вращения проводника не требуется коммутации. Эта простота наиболее легко достигается с помощью одновитковых конструкций. Правда эта простота делает такие двигатели непригодными для широкого использования. Как и большинство электромеханических машин, униполярный двигатель обратим: если проводник повернуть механически, он будет работать как униполярный генератор, создавая напряжение постоянного тока между двумя выводами проводника. Возникающий постоянный ток является результатом униполярного характера конструкции.
    Для изготовления такого двигателя понадобятся следующие

    Инструменты и материалы:
    -Медная проволока;
    -Батарейка;
    -Неодимовые магниты;
    -Круглогубцы;
    -Маркер;



    Простой униполярный двигатель в качестве учебного пособия

    Шаг первый: медная проволока
    В качестве примера мастер решил использовать спиральную форму. Возможны многие другие формы, и в самом конце они будут представлены.
    Для правильной работы двигателя важно, чтобы вес медного провода был хорошо распределен. Один конец медного провода опирается на положительный полюс батареи, другой конец будет балансировать.

    Чтобы сделать красивую спираль, мастер использовал маркер. Диаметр маркера немного больше диаметра батареи. Нужно обернуть медный провод несколько раз вокруг маркера.

    Медный провод, который здесь использовался, не имеет защитного слоя и является хорошим проводником. Также можно использовать медную проволоку с защитным покрытием, но в местах контакта изоляцию необходимо удалить.





    Шаг второй: место контакта
    Один конец спирали нужно согнуть таким образом, чтобы он опирался на плюсовую контактную площадку батарейки. При этом спираль должна свободно вращаться вокруг батарейки.




    Шаг третий: магниты
    Неодимовые магниты устанавливаются на минусовой полюс батареи. При этом второй конец проволоки должен касаться магнитов.




    Все готово, как только вы установите конструкцию на стол, спираль начнет вращаться вокруг батарейки.




    Ну и в конце видео с демонстрацией работы такого двигателя, и с процессом его изготовления.

    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Электромеханическая змея - игрушка для детей

    Детская коляска из фанеры

    10
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    7
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    10
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 9.0 из 10 (голосов: 1 / История оценок)

    Добавить комментарий

    10 комментариев
    Korolev
    Dmitrij,
    Стоп, так получается магнитное поле соленоида на самом деле вращается??  
    А правило Буравчика помнишь?
    smile 
    Dmitrij
    а если накрутить кольцо из медного провода (несколько витков), подать ток, а на кольцо положить шарик (стальной или магнитный какой). Шарик сможет катиться по кругу кольца?

    Стоп, так получается магнитное поле соленоида на самом деле вращается??  scratch
    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    Korolev
    Dmitrij,
    сила Лоренца (которую в случае электрического тока, а не отдельных зарядов, называют силой Ампера) 
    scratch
    Зако́н Ампе́ра  — закон взаимодействия электрических токов. Впервые был установлен Андре Мари Ампером в 1820 для постоянного тока ... Сила Лоренца ... названа в честь голландского физика Хендрика Лоренца, который вывел выражение для этой силы в 1892 году. За три года до Лоренца правильное выражение было найдено О. Хевисайдом[2]. Макроскопическим проявлением силы Лоренца является сила Ампера.
    smile
    Korolev
    Dmitrij,
    Еще версии.
    Да легко:
    Закон Ампера: сила, действующая на проводник с током, помещенный в однородное магнитное поле, пропорциональна длине проводника, вектору магнитной индукции, силе тока и синусу угла между вектором магнитной индукции и проводником. ... Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки.   
    Ну, как-то так!
    нет, нет и нет... не согласен. 
    А этот вопрос мы уже обсуждали, законам природы пофиг, согласны мы с ними или нет. smile
    Dmitrij
    Ха ха, это результат ДВИЖЕНИЯ электронов по проводнику, поэтому он и работает. А в постоянном магните поле "стоячее", а тут оно "текучее"


    На движущиеся электрические заряды в магнитном поле действует сила Лоренца, перпендикулярная как линиям магнитной индукции поля, так и скорости заряда. Поскольку она всегда перпендикулярна скорости заряда, заряды в вакууме под действием силы Лоренца будут двигаться по кругу.

    Что происходит в проводнике. При отсутствии магнитного поля заряды движутся вдоль линий напряженности электрического поля. В проводнике, в отличие от вакуума, имеются узлы кристаллической решетки, с которыми сталкиваются электроны. При столкновениях импульс электронов передается узлам решетки, то есть электроны "притормаживают" (затем снова разгоняясь под действием поля), а узлы решетки начинают колебаться, что проявляется в виде нагревания проводника. Очевидно, это нагревание происходит за счет энергии батарейки, поскольку именно электрическое поле разгоняет электроны.

    Если магнитного поля нет, то в двигателе из исходного поста электроны движутся симметрично относительно линии "боковой контакт" — "центр магнита". Или, говоря проще (хотя это и неправильно, но смысл примерно такой), по радиусу. Поэтому столкновения электронов с кристаллической решеткой вращения не вызывают, вызывают только нагревание.

    При наличии магнитного поля электроны пытаются отклоняться вправо или влево (в зависимости от направления поля) от прямого пути к центру. То есть, грубо говоря, они начинают пинать кристаллическую решетку уже не по линии "боковой контакт" — "центр магнита", а под углом к этой линии. Это и заставляет магнит вращаться.

    Чтобы совсем поставить точку, нужно сказать, что поскольку сила Лоренца (которую в случае электрического тока, а не отдельных зарядов, называют силой Ампера) всегда направлена перпендикулярно движению зарядов, то работы она не производит. Работу тут производит все та же батарейка, электрическое поле которой разгоняет электроны после их столкновений с узлами кристаллической решетки.

    Точка касания магнита и провода тут вообще ни при чем.

    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    Dmitrij
    и, кстати, если рас крутить проволоку вокруг, генератор не получится, а по закону обратимости электрчиеских машин должен! По крайней мере, не подавая дополнительный ток для возбуждения токов. 

    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    Dmitrij
    Цитата: Валерий
    Токи дикие. (батарейки хватит не на долго). Поле мощное. Ось вращения смещена.У постоянного магнита проводник "проскакивает" полюс в силу инерции. А, если ты на обоих постоянных магнитах попробуешь сделать, то тебе придётся затрачивать какую-то внешнюю энергию на позиционирование подвижного магнита, а то он повернётся к первому не тем полюсом и остановится))))


    нет, нет и нет... не согласен.

    Поле мощное. Ось вращения смещена
    Мощность поля не задает вращение. Смещенная ось тоже, как не смещай ось статических магнитов, не будет оно вращаться, ибо должны быть пульсации тока.

     А, если ты на обоих постоянных магнитах попробуешь сделать, то тебе придётся затрачивать какую-то внешнюю энергию на позиционирование подвижного магнита, а то он повернётся к первому не тем полюсом и остановится 
    полюсность тут ни на что не влияет. Он будет работать как не переворачивай магнит на донышке батарейки, полярность не важна. Поля будут отталкиваться или притягиваться. 

    Еще версии.


    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    Валерий
    Цитата: Dmitrij
    нипонимаю... почему при однородном магнитном поле и отсутствии коммутации они вращаются...

    Токи дикие. (батарейки хватит не на долго). Поле мощное. Ось вращения смещена.У постоянного магнита проводник "проскакивает" полюс в силу инерции.
    А, если ты на обоих постоянных магнитах попробуешь сделать, то тебе придётся затрачивать какую-то внешнюю энергию на позиционирование подвижного магнита, а то он повернётся к первому не тем полюсом и остановится))))
    Але нови ностра алис!
    Dmitrij
    скорее всего ток батарейки не совсем прямой, при разрядке получаются очень маленькие импульсы, они и двигают проволоку (пульсирующее магнитное поле). 
    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    Dmitrij
    нипонимаю... почему при однородном магнитном поле и отсутствии коммутации они вращаются...
    И почему так нельзя сделать на постоянных магнитах вечный двигатель?


    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии