Motor electric de bricolaj: instrucțiuni pentru asamblarea unui mecanism de casă. Modificări posibile și modele simple

Pentru un motor electromagnetic elementar, aveți nevoie de o baterie AA, două agrafe de hârtie, un fir emailat cu diametrul de 0,5 mm, lipici sau bandă, plastilină pentru atașarea structurii pe masă, un magnet mic, care nu trebuie să fie prea mare și nu prea mic. Dimensiunea magnetului ar trebui să fie aproximativ de diametrul bobinei. Cumpărați-le din acest magazin.

Cum să faci un motor simplu.

Îndoiți agrafele. Faceți o bobină elementară de 6-7 spire de sârmă izolată cu email. Fixați capetele firului pe bobină cu un nod și îndepărtați un capăt al izolației pe toată lungimea sa, iar al doilea, de asemenea, pe toată lungimea, dar numai pe o parte.
Fixați clemele de hârtie pe baterie cu lipici sau alt material. Puneți un magnet deasupra bateriei. Așezați întregul ansamblu pe masă și asigurați-l. Instalați bobina astfel încât capetele bobinei să atingă agrafa cu laturile decupate. Când curentul trece prin fir, apare un câmp electromagnetic și bobina devine un electromagnet. Magnetul trebuie plasat astfel încât polii magnetului și ai bobinei să fie la fel, apoi magnetul permanent și bobina electromagnetului se vor respinge reciproc. Această forță învârte bobina chiar la începutul virajului datorită faptului că un capăt este dezlipit de-a lungul unei singure părți, își pierde contactul pentru un moment și câmpul magnetic dispare. Prin inerție, bobina se rotește, contactul este restabilit și ciclul se desfășoară din nou. După cum puteți vedea, a face cel mai simplu motor cu propriile mâini este foarte simplu! descrie mai detaliat cum se face un motor simplu, despre care a fost discutat mai sus.

Tot ansamblul motorului magnetic pe video

Model simplificat de baterie și motor cu fir

Există multe tipuri de motoare electrice și pot fi clasificate după diferite criterii. Una dintre ele este tipul de energie electrică care le este furnizată. Putem distinge între motoare DC și AC.

Unul dintre primele motoare de curent continuu a fost discul Faraday care, la fel ca multe motoare, era o mașină reversibilă. După ce a furnizat energie mecanică, a produs electricitate (un generator unipolar).

Astăzi vom construi un model simplu, dar funcțional al unui motor de curent continuu.

materiale

Materialele necesare pentru realizarea jucăriilor se găsesc în fiecare casă. Avem nevoie:

O cantitate mică de sârmă din email cu un diametru de 0,3-0,6 mm
R6 - baterie de 1,5 V
Magnetul poate fi mic
Materiale auxiliare: tablă, colofoniu, fragment de sârmă și o parte din placa de circuit universal pentru versiunea „de lux”
Desigur, avem nevoie și de un fier de lipit cu rezistență sau rezistență la transformator.

Noi lucram

Firele emailate trebuie înfășurate în jurul bateriei, creând un mic cerc care va servi drept înfășurare pentru motor. Apoi, cu capetele firului, înfășurați înfășurarea astfel încât să nu se dezvolte.

Pentru ca rotorul să fie gata, mai trebuie să îndepărtați smalțul izolator de pe capetele firului, care va servi drept ax. În plus, unul dintre ele va fi și un comutator primitiv. Prin urmare, dacă, pe de o parte, îndepărtăm tot smalțul, pe de altă parte, trebuie să o facem doar pe o parte, de sus sau de jos:

Cel mai simplu mod de a face acest lucru este să plasați capătul îndreptat al firului în aer plat, cum ar fi un blat, și apoi să răzuiți smalțul deasupra cu o lamă de ras. Vă reamintesc că celălalt capăt trebuie izolat în jurul perimetrului!

În cele din urmă, îndreptați axa astfel încât rotorul să fie cât mai echilibrat posibil.

Apoi faceți două cercuri mici (lagăre) în care rotorul se va roti. Diametrul jantei ar trebui să fie de aproximativ 3 mm (cel mai bine este să folosiți un cui înfășurat).

Bucățile de sârmă cu rulmenți trebuie lipite de baterie. Apoi vom lipi un mic magnet din el, astfel încât unul dintre polii săi să fie îndreptat în sus. Totul ar trebui să arate așa:

Dacă acum porniți rotorul, acesta ar trebui să se rotească cu viteză mare în jurul axei sale. Uneori este necesară o mică pornire prealabilă, rotind ușor rotorul până când „clic”. Acest model de motor electric, realizat în timpul acestei acțiuni, poate fi văzut în videoclip:

Putem realiza și o versiune mai durabilă a acestei jucării fizice. Am folosit un magnet mare de la un difuzor vechi pe care l-am atașat la o placă de circuit universal cu fragmente de fire. De asemenea, are suporturi mai rigide lipite. O baterie descărcată de 4,5 V se află sub placă și există și cabluri dedesubt care furnizează tensiune suporturilor. Jumperul vizibil pe partea dreaptă funcționează ca un comutator. Designul arată astfel:

Funcționarea acestui model este prezentată și în videoclip.

Cum și de ce funcționează?

Toată gluma se bazează pe utilizarea forței electrodinamice. Această forță acționează asupra fiecărui conductor prin care circulă un curent electric, plasat într-un câmp magnetic. Funcționarea sa este descrisă în regula mâinii stângi.

Când un curent trece printr-o bobină, o forță electrodinamică acționează asupra acesteia deoarece se află în câmpul magnetic creat de magnetul permanent. Această forță face ca bobina să se rotească până când curentul este întrerupt. Acest lucru se datorează faptului că una dintre axele prin care este furnizat curentul este izolată doar pe jumătate din perimetru. Deși forța nu mai funcționează, bobina face a doua jumătate a rotației datorită inerției sale. Aceasta continuă până când axa se transformă în partea sa izolată. Circuitul se va închide și ciclul se va repeta.

Motorul electric prezentat este o jucărie fizică simplă, dar eficientă. Lipsa oricăror aplicații practice rezonabile face jocul foarte plăcut.

Divertisment distractiv și informativ!

Zilele trecute îi arătam copilului meu cum funcționează un motor electric. Mi-am adus aminte de un experiment de fizică de la școală.

Sursa materiale:

1. baterie AA
2. Sârmă emailată 0,5 mm
3. Magnet
4. Două agrafe, cam de dimensiunea unei baterii
5. Bandă de papetărie
6. Plastilină

Îndoim o parte din agrafă.

Înfășurăm bobina de sârmă emailată. Facem 6-7 ture. Fixăm capetele firului cu noduri. Apoi facem curat. Un capăt este complet curățat de izolație, iar celălalt doar pe o parte. (În fotografie, capătul din dreapta este dezbrăcat de jos)

Fixăm agrafele pe baterie cu bandă adezivă. Instalați magnetul. Fixăm întreaga structură pe masă cu plastilină. Apoi, trebuie să instalați corect bobina. Când bobina este în poziție, capetele goale ar trebui să atingă agrafa. Un câmp magnetic apare în bobină, obținem un electromagnet. Polii magnetului permanent și ai bobinei trebuie să fie aceiași, adică trebuie să se respingă. Forța de respingere întoarce bobina, unul dintre capete pierde contactul și câmpul magnetic dispare. Prin inerție, bobina se rotește, contactul reapare și ciclul se repetă. Dacă magneții sunt atrași, motorul nu se va învârti. Prin urmare, unul dintre magneți va trebui să fie răsturnat.

Este întotdeauna interesant să observi fenomene în schimbare, mai ales dacă tu însuți participi la crearea acestor fenomene. Acum vom asambla cel mai simplu (dar cu adevărat funcțional) motor electric, format dintr-o sursă de alimentare, un magnet și o mică bobină de sârmă, pe care o vom realiza noi înșine.

Există un secret care va face ca acest set de articole să devină un motor electric; un secret care este în același timp inteligent și uimitor de simplu. Iată ce avem nevoie:

baterie sau acumulator de 1,5 V.

Suport cu contacte pentru baterie.

Magnet.

1 metru de sarma cu izolatie emailata (diametru 0,8-1 mm).

0,3 metri de sârmă goală (diametru 0,8-1 mm).

Vom începe prin înfășurarea bobinei, partea motorului care se va învârti. Pentru a face bobina suficient de uniformă și rotundă, o înfășurăm pe un cadru cilindric adecvat, de exemplu, pe o baterie AA.

Lăsând liber 5 cm de sârmă la fiecare capăt, înfășurăm 15-20 de spire pe un cadru cilindric.

Nu încercați să înfășurați bobina prea strâns și uniform, un mic grad de libertate va ajuta bobina să-și păstreze mai bine forma.

Acum scoateți cu grijă bobina din cadru, încercând să mențineți forma rezultată.

Apoi, înfășurați capetele libere ale firului de mai multe ori în jurul bobinelor pentru a păstra forma, asigurându-vă că noile bobine de legare sunt exact una față de cealaltă.

Bobina ar trebui să arate astfel:


Acum este timpul pentru secret, caracteristica care va face motorul să funcționeze. Este un secret pentru că este un truc subtil și neevident și este foarte greu de detectat când motorul funcționează. Chiar și oamenii care știu multe despre funcționarea motoarelor pot fi surprinși de capacitatea motorului de a funcționa până descoperă această subtilitate.

Ținând bobina în poziție verticală, așezați unul dintre capetele libere ale bobinei pe marginea unei mese. Cu un cuțit ascuțit, îndepărtați jumătatea superioară a izolației, lăsând jumătatea inferioară în izolația de email.

Faceți același lucru cu celălalt capăt al bobinei, asigurându-vă că capetele goale ale firului sunt îndreptate în sus către cele două capete libere ale bobinei.

Care este sensul acestei abordări? Bobina va sta pe două suporturi din sârmă goală. Aceste suporturi vor fi atașate la diferite capete ale bateriei, astfel încât curentul să poată curge de la un suport prin bobină la celălalt suport. Dar acest lucru se va întâmpla numai atunci când jumătățile goale ale firului sunt coborâte, atingând suporturile.

Acum trebuie să faceți suport pentru bobină. Sunt pur și simplu bobine de sârmă care susțin bobina și îi permit să se rotească. Sunt făcute din sârmă goală, deoarece pe lângă susținerea bobinei, trebuie să îi furnizeze curent electric.

Doar înfășurați fiecare bucată de sârmă goală în jurul unui cui mic și aveți piesa potrivită pentru motorul nostru.

Baza primului nostru motor electric va fi suportul bateriei. Aceasta va fi o bază potrivită deoarece, cu bateria instalată, va fi suficient de grea pentru a împiedica agitarea motorului.

Asamblați cele cinci piese împreună așa cum se arată în imagine (la început fără magnet). Pune un magnet deasupra bateriei și împinge ușor bobina...


Dacă este făcută corect, BOBINA VA ÎNCEPE SĂ SE ÎNTORICE RAPID! Sperăm că tu, ca și în experimentul nostru, vei lucra prima dată.

Dacă, totuși, motorul nu funcționează, verificați cu atenție toate conexiunile electrice. Bobina se rotește liber? Este magnetul suficient de aproape (dacă nu, instalați magneți suplimentari sau tăiați suporturi de sârmă)?

Când pornește motorul, singurul lucru la care trebuie să fii atent este că bateria nu se supraîncălzi, deoarece curentul este destul de mare. Doar scoateți bobina și circuitul va fi rupt.
Să aflăm exact cum funcționează cel mai simplu motor electric al nostru. Când un curent electric trece prin firul oricărei bobine, bobina devine un electromagnet. Electromagnetul acționează ca un magnet normal. Are un pol nord și sud și poate atrage și respinge alți magneți.

Bobina noastră devine un electromagnet atunci când jumătatea neizolată a firului bobinei proeminente atinge suportul neizolat. În acest moment, un curent începe să curgă prin bobină, la bobină apare un pol nord, care este atras de polul sudic al magnetului permanent, și un pol sud, care este respins de la polul sud al magnetului permanent.

Am dezbrăcat partea superioară a firului cu bobina în poziție verticală, astfel încât polii electromagnetului să fie îndreptați la dreapta și la stânga. Și asta înseamnă că polii se vor deplasa pentru a fi în același plan cu polii magnetului culcat, îndreptați în sus și în jos. Prin urmare, bobina se va întoarce spre magnet. Dar, făcând acest lucru, partea izolată a firului bobinei va atinge suportul, curentul va fi întrerupt, iar bobina nu va mai fi un electromagnet. Se va roti mai mult prin inerție, se va atinge din nou partea neizolată a suportului, iar procesul se va repeta din nou și din nou până când curentul se va epuiza în baterii.

Cum poți face un motor electric să se rotească mai repede?

O modalitate este să adăugați un alt magnet deasupra.

Ridicați magnetul în timp ce bobina se învârte și se va întâmpla unul dintre cele două lucruri: fie motorul se va opri, fie motorul se va învârti mai repede. Alegerea uneia dintre cele două opțiuni va depinde de ce pol al noului magnet va fi îndreptat către bobină. Nu uitați să țineți magnetul de jos, altfel magneții vor sări unul la altul și vor distruge structura fragilă!

O altă modalitate este să puneți mărgele mici de sticlă pe axa bobinei, ceea ce va reduce frecarea bobinei pe suporturi, precum și echilibrarea mai bună a motorului electric.

Există multe alte modalități de a îmbunătăți acest design simplu, dar am atins obiectivul principal - ați asamblat și ați înțeles pe deplin cum funcționează cel mai simplu motor electric.

Salutare dragi cititori ai rubricii! Astăzi vă oferim să faceți cel mai simplu electric motor cu baterie(vedea). În ciuda faptului că acest motor este destul de simplu de realizat, această lecție va fi destul de interesantă și informativă.

Pentru a face un motor electric dintr-o baterie, avem nevoie de:

- baterie AA;

- clesti cu nas subtire;

- un magnet, de preferat rotund;

- sârmă de cupru.

Realizarea unui motor electric

Din sârmă de cupru (citiți), îndoim o figură în formă de inimă cu un clește cu nas subțire (vezi fotografia de mai jos), care ar trebui să fie îndoită astfel încât să aibă o montură și un centru de greutate la un moment dat (acest lucru este important pentru stabilitate și rotația structurii). Punem bateria cu minus pe magnet. Cu ajutorul unui clește cu bec subțire, facem o mică adâncitură pe partea plus a bateriei (un capăt al firului de cupru va fi plasat pe ea). Acum punem o structură de sârmă de cupru pe baterie și urmărim cum motorul nostru electric începe să se rotească.

Baterie și motor cu magnet

De ce funcționează

Motor electric cu baterieîncepe să funcționeze deoarece mișcarea particulelor încărcate (sarcina electrică) care a apărut în fir este afectată de un câmp magnetic, care deviază direcția de mișcare a acestora. În fizică, această abatere se numește forța Lorentz.

Pentru o mai bună înțelegere a întregului proces, urmăriți acest videoclip.

conditii.

Acest lucru va necesita următoarele materiale și instrumente:
- o seringă medicală (în această seringă de casă se folosește un volum de 20 ml);
- sarma de cupru izolata cu diametrul de 0,45 mm si lungimea de aproximativ 5 m;
- sarma de cupru cu diametrul de 2,5 mm;
- magneti plati din neodim 2 bucati;
- o placă pentru fabricarea unei baze din lemn;
- pistol cu ​​lipici fierbinte;
- un tub de super lipici;
- baterie krone de 9 volți.

Să începem prin a face baza motorului nostru - un cilindru electromagnetic. Să-și facem carcasa dintr-o seringă medicală cu un volum de 20 ml. O astfel de seringă poate fi achiziționată nu numai de la o farmacie, ci și de la centrele de service sau magazinele care vând și deservesc echipamente de birou. Angajații unor astfel de centre folosesc seringi pentru a reumple cartușele de imprimantă cu jet de cerneală și, de regulă, folosesc seringi cu volumul necesar, și anume 20 ml. Luăm o seringă și în primul rând scoatem pistonul, nu va fi nevoie. Folosind un ferăstrău, tăiați o parte a seringii (marca este împărțirea a 15 ml).

Îndepărtăm excesul în lateral și vom continua să lucrăm cu acest blank.

Apoi, aveți nevoie de un fir subțire izolat de cupru. În acest fir de casă a fost folosit un fir de 5 metri lungime cu o secțiune transversală de 0,45 mm.

Acesta trebuie înfășurat strâns într-o direcție în mai multe straturi pe cilindrul rezultat din seringă.

Răsucim capetele firului unul cu celălalt în acest fel. Fixăm înfășurarea cu superglue.

Apoi ai nevoie de o sârmă groasă de cupru din care vom face un arbore cotit și o biela.

Să scoatem mai întâi izolația.

În continuare, cu ajutorul cleștilor, dăm firului forma unui arbore cotit.

Din restul firului, folosind un clește, vom face următoarea parte - o biela. Pentru a o face, este necesar să îndoiți firul la ambele capete, așa cum se arată mai jos.

Apoi conectăm ambele părți (biela și arborele cotit) împreună. Pentru fixarea bielei pe arborele cotit se folosesc două bucăți de izolație din firul de cupru din care au fost realizate aceste piese. Mai întâi trebuie să puneți o bucată de izolație, apoi biela și după aceea o altă bucată de izolație.

În continuare, aveți nevoie de doi magneți de neodim cu un astfel de diametru încât să se poată mișca cu ușurință în interiorul cilindrului.

Și veți avea nevoie și de o piesă de formă similară (poate fi făcută, de exemplu, din lemn), pe care o atașăm cu lipici fierbinte la magneți.

Apoi reparăm partea rezultată după cum urmează:

Apoi veți avea nevoie de o bază din lemn și doi stâlpi de sprijin din lemn. Aceste detalii structurale pot fi realizate din orice material, condiția principală este ca acesta să nu conducă curentul electric. Dar cred că acest design este cel mai ușor de realizat dintr-o bucată de lemn (în acest caz, scânduri), deoarece lemnul este un material foarte accesibil și este destul de ușor de prelucrat.

Pe baza, schițăm locația viitoare a cilindrului și a picioarelor de sprijin. Apoi, cu lipici fierbinte, fixăm cilindrul pe un semifabricat de lemn al bazei.

Apoi, introduceți arborele cotit în suporturile suport. Apoi, cu lipici fierbinte, fixăm rafturile pe bază conform marcajelor.

După aceea, folosind bucăți mici de izolație, limităm mișcarea arborelui în picioarele de susținere.

Instalăm un volant pe o parte a arborelui cotit. Va face motorul să funcționeze mai lin.

Apoi, aveți nevoie de două contacte de sârmă de cupru, care trebuie fixate de bază cu un șurub autofiletant cu o șaibă largă.

Apoi conectăm înfășurarea cilindrului la contacte. Înainte de conectare, capetele înfășurării trebuie curățate de izolație (lac).