Как сделать моторчик: Как сделать мини машинку на моторчике

Как сделать электродвигатель за 15 минут / Хабр

Всегда интересно наблюдать за изменяющимися явлениями, особенно если сам участвуешь в создании этих явлений. Сейчас мы соберем простейший (но реально работающий) электродвигатель, состоящий из источника питания, магнита и небольшой катушки провода, которую мы сами и сделаем.

Существует секрет, который заставит этот набор предметов стать электродвигателем; секрет, который одновременно умен и изумительно прост. Вот что нам нужно:

— 1,5В батарея или аккумулятор.

— Держатель с контактами для батареи.

— Магнит.

— 1 метр провода с эмалевой изоляцией (диаметр 0,8-1 мм).

— 0,3 метра неизолированного провода (диаметр 0,8-1 мм).

Мы начнем с намотки катушки, той части электродвигателя, которая будет вращаться. Чтобы сделать катушку достаточной ровной и круглой, намотаем ее на подходящем цилиндрическом каркасе, например, на батарейке типоразмера АА.

Оставляя свободными по 5 см провода с каждого конца, намотаем 15-20 витков на цилиндрическом каркасе.

Не старайтесь особенно плотно и ровно наматывать катушку, небольшая степень свободы поможет катушке лучше сохранить свою форму.

Теперь аккуратно снимите катушку с каркаса, стараясь сохранить полученную форму.

Затем оберните несколько раз свободные концы провода вокруг витков для сохранения формы, наблюдая за тем, чтобы новые скрепляющие витки были точно напротив друг друга.

Катушка должна выглядеть так:

Сейчас настало время секрета, той особенности, которая заставит мотор работать. Это секрет, потому что это изысканный и неочевидный прием, и его очень сложно обнаружить, когда мотор работает. Даже люди, много знающие о работе двигателей, могут быть удивлены способностью мотора работать, пока не обнаружат эту тонкость.

Держа катушку вертикально, положите один из свободных концов катушки на край стола. Острым ножом удалите верхнюю половину изоляции, оставляя нижнюю половину в эмалевой изоляции.

Проделайте тоже самое со вторым концом катушки, наблюдая за тем, чтобы неизолированные концы провода были направлены вверх у двух свободных концов катушки.

В чем смысл этого приема? Катушка будет лежать на двух держателях, изготовленных из неизолированного провода. Эти держатели будут присоединены к разным концам батареи, так, чтобы электрический ток мог проходить от одного держателя через катушку к другому держателю. Но это будет происходить только тогда, когда неизолированные половины провода будут опущены вниз, касаясь держателей.

Теперь необходимо изготовить поддержку для катушки. Это просто витки провода, которые поддерживают катушку и позволяют ей вращаться. Они сделаны из неизолированного провода, так как кроме поддержки катушки они должны доставлять ей электрический ток.

Просто оберните каждый кусок неизолированного провода вокруг небольшого гвоздя – и получите нужную часть нашего двигателя.

Основанием нашего первого электродвигателя будет держатель батареи. Это будет подходящая база, потому что при установленной батарее она будет достаточно тяжелой для того, чтобы электродвигатель не дрожал.

Соберите пять частей вместе, как показано на снимке (вначале без магнита). Положите сверху аккумулятора магнит и аккуратно подтолкните катушку…

Если все сделано правильно, КАТУШКА НАЧНЕТ БЫСТРО ВРАЩАТЬСЯ! Надеемся, что у Вас, как и в нашем эксперименте, все заработает с первого раза.

Если все-таки мотор не заработал, тщательно проверьте все электрические соединения. Вращается ли катушка свободно? Достаточно ли близко расположен магнит (если недостаточно, установите дополнительные магниты или подрежьте проволочные держатели)?

Когда мотор заработает, единственное, на что нужно обратить внимание – чтобы не перегрелся аккумулятор, так как ток достаточно большой. Просто снимите катушку – и цепь будет разорвана.

Давайте выясним, как именно работает наш простейший электродвигатель. Когда по проводу любой катушки течет электрический ток, катушка становится электромагнитом. Электромагнит действует как обычный магнит. Он имеет северный и южный полюс и может притягивать и отталкивать другие магниты.

Наша катушка становится электромагнитом тогда, когда неизолированная половина выступающего провода катушки касается неизолированного держателя. В этот момент по катушке начинает течь ток, у катушки возникает северный полюс, который притягивается к южному полюсу постоянного магнита, и южный полюс, который отталкивается от южного полюса постоянного магнита.

Мы снимали изоляцию с верхней части провода, когда катушка стояла вертикально, поэтому полюса электромагнита будут направлены вправо и влево. А это значит, что полюса придут в движение, чтобы расположиться в одной плоскости с полюсами лежащего магнита, направленными вверх и вниз. Поэтому катушка повернется к магниту. Но при этом изолированная часть провода катушки коснется держателя, ток прервется, и катушка больше не будет электромагнитом. Она провернется по инерции дальше, вновь коснется неизолированной частью держателя и процесс повториться вновь и вновь, пока в батареях не кончится ток.

Каким образом можно заставить электромотор вращаться быстрее?

Один из способов – добавить сверху еще один магнит.

Поднесите магнит во время вращения катушки, и случится одно из двух: или мотор остановится, или начнет вращаться быстрей. Выбор одного из двух вариантов будет зависеть от того, какой полюс нового магнита будет направлен к катушке. Только не забудьте придержать нижний магнит, а то магниты прыгнут друг к другу и разрушат хрупкую конструкцию!

Другой способ – посадить на оси катушки маленькие стеклянные бусинки, что уменьшит трение катушки о держатели, а также лучше сбалансирует электродвигатель.

Существует еще много способов усовершенствования этой простой конструкции, но основная цель нами достигнута – Вы собрали и полностью поняли, как работает простейший электродвигатель.

КАК СДЕЛАТЬ НАСОС ИЗ МОТОРЧИКА

Родилась идея сделать самому мини фонтанчик. Сама конструкция фонтана — это отдельная история, а в этой статье пойдет речь о том, как сделать насос для циркуляции воды своими руками. Эта тема не нова и уже не раз описывалась в интернете. Я лишь показываю свое воплощение в жизнь этой конструкции. Если кому лень делать, то такие насосы продаются на Алиэкспресс в районе 400р (цена на февраль 2016).

Итак, приступим. В качестве корпуса был использован пузырек от каплей для носа. Кому интересно, буду писать размеры некоторых деталей. Так вот, внутренний диаметр пузырька 26,6 мм, глубина 20 мм. В нем с задней стороны сверлится отверстие чуть больше, чем диаметр вала двигателя, а сбоку отверстие для  выхода воды (диаметром 4 мм). К нему сначала на суперклей, а потом на термоклей крепится трубка, по которой впоследствии будет подниматься вода на вершину фонтана. Ее диаметр 5 мм.

Также нам понадобится передняя крышка. В ней по центру просверлил отверстие 7 мм. Все корпус готов.

Далее приступаем к внутренностям. В качестве основы крыльчатки была использована шестерня с самого двигателя. Ее приклеил на основание, вырезанное из коробки «tic tac».

В основании сверлится отверстие для вала. Диаметр основания, сами понимаете, должен быть меньше, чем диаметр корпуса. У меня примерно 25 мм. По сути, оно вообще не нужно и используется только для прочности. Сами лопасти можно увидеть на фото. Сделаны из той же коробки и обрезаны по диаметру основания. Клеил все суперклеем.

Приводить во вращение крыльчатку будет двигатель. Вынут был, скорее всего, из какой-то игрушки. Параметров его не знаю, поэтому напряжение больше 5 В не поднимал. Главное чтобы двигатель был «пошустрее».

Пробовал другой со скоростью 2500 об/мин, так он очень низко поднимал столб воды. Далее нужно все собрать и хорошо загерметизировать.

А теперь испытания. При питании 3 В ток потребления 0,3 А в режиме нагрузки (то есть погруженный в воду), при 5 В – 0,5 А. Высота подъема столба воды при 3 В составляет 45 см (округлил в меньшую сторону). В таком режиме его оставил в воде на час.

Испытание выдержал нормально. Как долго он прослужит — это хороший вопрос, на который ответить сможет только время. При питании 5 вольт вода поднимается на высоту 80 см. Все это можно увидеть на видео.

Видеоролик

Отдельно по поводу шума. На суше его довольно таки хорошо слышно. Под водой при 3 В в полной тишине совсем немного различим шум насоса. За журчащей водой его совсем не слышно. Так что можно сделать вывод, что для фонтана, да и для других похожих конструкций, он вполне подходит. С вами был SssaHeKkk.

   Форум

   Форум по обсуждению материала КАК СДЕЛАТЬ НАСОС ИЗ МОТОРЧИКА

Как сделать мощный моторчик | Авто Брянск

Чтобы понять, как сделать своими руками электродвигатель, нужно вспомнить, как он устроен и как работает.

Если следовать инструкции шаг за шагом, не столь сложно электродвигатель сделать самому. Мотор послужит для ваших проектов.

Затраты на изготовление электродвигателя будут минимальными, поскольку сделать своими руками электродвигатель можно из подручных средств.

Материалы

Прежде всего, запастись нужно необходимыми материалами:

• болтами;
• спицей велосипедной;
• гайками;
• изолентой;
• проволокой медной;
• пластиной металлической;
• супер- и термоклеем;
• фанерой;
• шайбами.

Не обойтись и без таких инструментов:

• электродрели;
• ножа канцелярского;
• плоскогубцев;
• станка шлифовального;
• молотка;
• ножниц;
• паяльника;
• пинцета;
• шила.

Процесс изготовления

Начинать работу по изготовлению электродвигателя своими руками нужно с изготовления пяти пластин, в которых позже нужно просверлить отверстие по центру при помощи электродрели и надеть на ось — спицу велосипедную.

Плотно прижав пластины друг к другу, следует их концы зафиксировать изолентой, обрезав излишки канцелярским ножом. Если оси оказались неровными, их нужно заточить.

При прохождении через катушку электротока, последняя создает магнитное поле вокруг себя, которое не отличается от поля обычного магнита, но исчезает, когда ток отключают. Свойство это, можно использовать, чтобы металлические предметы притягивать и отпускать, включая и выключая ток.

В качестве эксперимента можно сделать цепь, состоящую из кнопки и электромагнита, который включать и отключать поможет эта кнопка.

Цепь питается от блока питания компьютера 12В. Если ось с пластинами установить рядом с электромагнитом и включить ток, то они будут притягиваться и одной из сторон поворачиваться к электромагниту.

Рекомендуем:

Если ток сначала включить, а выключить его в момент, когда пластины максимально близко подошли к электромагниту, то они его пролетят по инерции, совершив оборот.

Если момент угадывать постоянно, и включать ток, они будут вращаться. Для того, чтобы сделать это в нужный момент, необходим прерыватель тока.

Изготовления прерывателя тока

Снова понадобится небольшая пластина, закрепить которую нужно на оси, прижав плоскогубцами, чтобы крепление было надежным. Как это должно выглядеть, понять поможет видео:

Видео: Как сделать электродвигатель

Далее, чтобы сделать электродвигатель своими руками нужно изготовить из нелакированной медной проволоки пружинящего контакта.

Один из контактов подключают к металлической пластине, а сверху на нее устанавливают ось. Поскольку ось, пластина и прерыватель металлические, то по ним будет идти ток. Дотрагиваясь контактом прерывателя, цепь можно замыкать и размыкать, что позволит электромагнит подключать в нужный момент и отключать.

Получившаяся вращающаяся конструкция, сделанная своими руками, называется в электродвигателях постоянного тока якорем, а взаимодействующий с якорем неподвижный электромагнит – индуктором.

Якорь в двигателях переменного тока называется ротором, а индуктор – статором. Названия порой путают, но это неправильно.

Изготовления рамки

Ее сделать нужно, чтобы конструкцию электродвигателя не держать руками. Материал для изготовления основания – фанера.

Индуктор своими руками

В фанере сделаем два отверстия под болт М6 длиной 25 мм, на которых разместим позже катушки электродвигателя. На болты накрутим гайки и вырежем три детали для соединения болтов (опоры).

У опор две функции: на них опираться будет ось якоря электродвигателя, сделанного своими руками, вторая — они будут служить магнитопроводом, который соединит болты. Под них нужно сделать отверстия (на глаз, поскольку особой точности это не требует). Пластины соединяют вместе и ставят снизу, прижимая болтами. Надев на болты катушки получаем некий подковообразный магнит.

Для закрепления в вертикальном положении якоря электродвигателя, нужно сделать рамку из листового металла (скоба). В ней сверлим три отверстия: одно по диаметру оси и два по бокам под шурупы (для крепления).

Изготовление катушек

Чтобы сделать их, потребуется полоска из картона и тонкой бумаги (см. размеры на чертеже). Вынув болт из основания, наматываем на него толстую полоску в 4-5 слоев, зафиксировав 2 слоями изоленты. Держится полоска достаточно плотно. Аккуратно снимаем ее, чтобы намотать проволоку.

После того, как проволока намотана, достанем пинцетом бумагу изнутри, обрезаем лишние слои, чтобы на болт катушка одевалась легко. Отрезаем у катушки лишнее с учетом того, что сверху и снизу еще будут щечки, необходимые для того, чтобы при эксплуатации электродвигателя не сползала проволока. Таким же образом делаем своими руками вторую катушку и переходит к изготовлению щечек.

Как сделать своими руками щечки?

Толстую бумагу кладем на гайку, а болтом сверху пробиваем отверстие. Сделать это легко. Надев затем бумагу на болт, сверху ставим шайбу и вырезаем, предварительно обведя ее карандашом. Получается она по форме аналогичной шайбе.

Всего нужно таких деталей сделать 4 шт., чтобы установить на болт сверху и снизу. На верхнюю щечку накручиваем гайку, подложив металлическую шайбу и фиксируем обе щечки термоклеем. Каркас, который сделан своими руками, готов.

Теперь осталось намотать на него проволоку (500 витков) лакированную диаметром 0,2 мм. Начало и конец проволоки скручиваем, чтобы не разматывалась. Раскрутив гайку, удалям болт – остается красивая маленькая катушка.

Концы проволоки освобождаем от лака, используя канцелярский нож, лудим, устанавливаем на болт. То же самое сделать нужно со второй катушкой.

Чтобы на оси пластины и прерыватель тока не прокручивались, их рекомендуется приклеить суперклеем.

Теперь последовательно соединим катушки, чтобы проверить работу электродвигателя. Плюс подключаем на начало обмотки (со стороны шляпки болта). При помощи скользящего контакта находим положение, в котором электродвигатель работает максимально эффективно.

Контакты такие называют в электродвигателях щетками. Чтобы последние не держать руками, нужны щеткодержатели, которые приклеиваются на суперклей, смазав маслом места трения оси.

Соединив катушки параллельно, увеличим ток (поскольку катушки обладают сопротивлением), следовательно, возрастет мощность электродвигателя. То есть, представить катушки можно как сопротивления.

А при их параллельном соединении их, суммарное сопротивление уменьшается, значит, возрастает ток. При соединении последовательном, все происходит с точностью до наоборот.

А, раз увеличивается ток через катушку, то и магнитное поле больше, а якорь электродвигателя сильнее притягивается к электромагниту.

Видео: Электродвигатель за несколько минут

Всегда интересно наблюдать за изменяющимися явлениями, особенно если сам участвуешь в создании этих явлений. Сейчас мы соберем простейший (но реально работающий) электродвигатель, состоящий из источника питания, магнита и небольшой катушки провода, которую мы сами и сделаем.

Существует секрет, который заставит этот набор предметов стать электродвигателем; секрет, который одновременно умен и изумительно прост. Вот что нам нужно:

— 1,5В батарея или аккумулятор.

— Держатель с контактами для батареи.

— 1 метр провода с эмалевой изоляцией (диаметр 0,8-1 мм).

— 0,3 метра неизолированного провода (диаметр 0,8-1 мм).

Мы начнем с намотки катушки, той части электродвигателя, которая будет вращаться. Чтобы сделать катушку достаточной ровной и круглой, намотаем ее на подходящем цилиндрическом каркасе, например, на батарейке типоразмера АА.

Оставляя свободными по 5 см провода с каждого конца, намотаем 15-20 витков на цилиндрическом каркасе.

Не старайтесь особенно плотно и ровно наматывать катушку, небольшая степень свободы поможет катушке лучше сохранить свою форму.

Теперь аккуратно снимите катушку с каркаса, стараясь сохранить полученную форму.

Затем оберните несколько раз свободные концы провода вокруг витков для сохранения формы, наблюдая за тем, чтобы новые скрепляющие витки были точно напротив друг друга.

Катушка должна выглядеть так:

Сейчас настало время секрета, той особенности, которая заставит мотор работать. Это секрет, потому что это изысканный и неочевидный прием, и его очень сложно обнаружить, когда мотор работает. Даже люди, много знающие о работе двигателей, могут быть удивлены способностью мотора работать, пока не обнаружат эту тонкость.

Держа катушку вертикально, положите один из свободных концов катушки на край стола. Острым ножом удалите верхнюю половину изоляции, оставляя нижнюю половину в эмалевой изоляции.

Проделайте тоже самое со вторым концом катушки, наблюдая за тем, чтобы неизолированные концы провода были направлены вверх у двух свободных концов катушки.

В чем смысл этого приема? Катушка будет лежать на двух держателях, изготовленных из неизолированного провода. Эти держатели будут присоединены к разным концам батареи, так, чтобы электрический ток мог проходить от одного держателя через катушку к другому держателю. Но это будет происходить только тогда, когда неизолированные половины провода будут опущены вниз, касаясь держателей.

Теперь необходимо изготовить поддержку для катушки. Это просто витки провода, которые поддерживают катушку и позволяют ей вращаться. Они сделаны из неизолированного провода, так как кроме поддержки катушки они должны доставлять ей электрический ток.

Просто оберните каждый кусок неизолированного провода вокруг небольшого гвоздя – и получите нужную часть нашего двигателя.

Основанием нашего первого электродвигателя будет держатель батареи. Это будет подходящая база, потому что при установленной батарее она будет достаточно тяжелой для того, чтобы электродвигатель не дрожал.

Соберите пять частей вместе, как показано на снимке (вначале без магнита). Положите сверху аккумулятора магнит и аккуратно подтолкните катушку…

Если все сделано правильно, КАТУШКА НАЧНЕТ БЫСТРО ВРАЩАТЬСЯ! Надеемся, что у Вас, как и в нашем эксперименте, все заработает с первого раза.

Если все-таки мотор не заработал, тщательно проверьте все электрические соединения. Вращается ли катушка свободно? Достаточно ли близко расположен магнит (если недостаточно, установите дополнительные магниты или подрежьте проволочные держатели)?

Когда мотор заработает, единственное, на что нужно обратить внимание – чтобы не перегрелся аккумулятор, так как ток достаточно большой. Просто снимите катушку – и цепь будет разорвана.
Давайте выясним, как именно работает наш простейший электродвигатель. Когда по проводу любой катушки течет электрический ток, катушка становится электромагнитом. Электромагнит действует как обычный магнит. Он имеет северный и южный полюс и может притягивать и отталкивать другие магниты.

Наша катушка становится электромагнитом тогда, когда неизолированная половина выступающего провода катушки касается неизолированного держателя. В этот момент по катушке начинает течь ток, у катушки возникает северный полюс, который притягивается к южному полюсу постоянного магнита, и южный полюс, который отталкивается от южного полюса постоянного магнита.

Мы снимали изоляцию с верхней части провода, когда катушка стояла вертикально, поэтому полюса электромагнита будут направлены вправо и влево. А это значит, что полюса придут в движение, чтобы расположиться в одной плоскости с полюсами лежащего магнита, направленными вверх и вниз. Поэтому катушка повернется к магниту. Но при этом изолированная часть провода катушки коснется держателя, ток прервется, и катушка больше не будет электромагнитом. Она провернется по инерции дальше, вновь коснется неизолированной частью держателя и процесс повториться вновь и вновь, пока в батареях не кончится ток.

Каким образом можно заставить электромотор вращаться быстрее?

Один из способов – добавить сверху еще один магнит.

Поднесите магнит во время вращения катушки, и случится одно из двух: или мотор остановится, или начнет вращаться быстрей. Выбор одного из двух вариантов будет зависеть от того, какой полюс нового магнита будет направлен к катушке. Только не забудьте придержать нижний магнит, а то магниты прыгнут друг к другу и разрушат хрупкую конструкцию!

Другой способ – посадить на оси катушки маленькие стеклянные бусинки, что уменьшит трение катушки о держатели, а также лучше сбалансирует электродвигатель.

Существует еще много способов усовершенствования этой простой конструкции, но основная цель нами достигнута – Вы собрали и полностью поняли, как работает простейший электродвигатель.

Всегда интересно наблюдать за изменяющимися явлениями, особенно если сам участвуешь в создании этих явлений. Сейчас мы соберем простейший (но реально работающий) электродвигатель, состоящий из источника питания, магнита и небольшой катушки провода, которую мы сами и сделаем.

Существует секрет, который заставит этот набор предметов стать электродвигателем. Секрет, который одновременно умен и изумительно прост. Вот что нам нужно:

1,5В батарея или аккумулятор.

Держатель с контактами для батареи.

1 метр провода с эмалевой изоляцией (диаметр 0,8-1 мм).

0,3 метра неизолированного провода (диаметр 0,8-1 мм).

Мы начнем с намотки катушки, той части электродвигателя, которая будет вращаться. Чтобы сделать катушку достаточной ровной и круглой, намотаем ее на подходящем цилиндрическом каркасе, например, на батарейке типоразмера АА.

Оставляя свободными по 5 см провода с каждого конца, намотаем 15-20 витков на цилиндрическом каркасе.

Не старайтесь особенно плотно и ровно наматывать катушку, небольшая степень свободы поможет катушке лучше сохранить свою форму.

Теперь аккуратно снимите катушку с каркаса, стараясь сохранить полученную форму.

Затем оберните несколько раз свободные концы провода вокруг витков для сохранения формы, наблюдая за тем, чтобы новые скрепляющие витки были точно напротив друг друга.

Катушка должна выглядеть так:

Сейчас настало время секрета, той особенности, которая заставит мотор работать. Это секрет, потому что это изысканный и неочевидный прием, и его очень сложно обнаружить, когда мотор работает. Даже люди, много знающие о работе двигателей, могут быть удивлены способностью мотора работать, пока не обнаружат эту тонкость.

Держа катушку вертикально, положите один из свободных концов катушки на край стола. Острым ножом удалите верхнюю половину изоляции, оставляя нижнюю половину в эмалевой изоляции.

Проделайте тоже самое со вторым концом катушки, наблюдая за тем, чтобы неизолированные концы провода были направлены вверх у двух свободных концов катушки.

В чем смысл этого приема? Катушка будет лежать на двух держателях, изготовленных из неизолированного провода. Эти держатели будут присоединены к разным концам батареи, так, чтобы электрический ток мог проходить от одного держателя через катушку к другому держателю. Но это будет происходить только тогда, когда неизолированные половины провода будут опущены вниз, касаясь держателей.

Теперь необходимо изготовить поддержку для катушки. Это просто витки провода, которые поддерживают катушку и позволяют ей вращаться. Они сделаны из неизолированного провода, так как кроме поддержки катушки они должны доставлять ей электрический ток.

Просто оберните каждый кусок неизолированного провода вокруг небольшого гвоздя – и получите нужную часть нашего двигателя.

Основанием нашего первого электродвигателя будет держатель батареи. Это будет подходящая база, потому что при установленной батарее она будет достаточно тяжелой для того, чтобы электродвигатель не дрожал.

Соберите пять частей вместе, как показано на снимке (вначале без магнита). Положите сверху аккумулятора магнит и аккуратно подтолкните катушку.

Если все сделано правильно, КАТУШКА НАЧНЕТ БЫСТРО ВРАЩАТЬСЯ! Надеемся, что у Вас, как и в нашем эксперименте, все заработает с первого раза.

Если все-таки мотор не заработал, тщательно проверьте все электрические соединения. Вращается ли катушка свободно? Достаточно ли близко расположен магнит (если недостаточно, установите дополнительные магниты или подрежьте проволочные держатели)?

Когда мотор заработает, единственное, на что нужно обратить внимание – чтобы не перегрелся аккумулятор, так как ток достаточно большой. Просто снимите катушку – и цепь будет разорвана.

Самодельный микро моторчик на 1,5 В батарейке | Лучшие самоделки

В качестве развлечения и изучения физических процессов можно быстро собрать своими руками простой мини электродвигатель из наушника и пальчиковой батарейки, конечно никакой практической пользы такой моторчик не принесёт, так как это просто игрушка зато развлечёт Вас и Ваших друзей.

Самодельный микро моторчик на 1,5 В батарейке

Самодельный микро моторчик на 1,5 В батарейке

Необходимые материалы:

• Пальчиковая батарейка (АА) на 1,5 В;
• Наушники;
• Медная проволока в лаковой изоляции.

Для того, чтобы сделать моторчик нужно разобрать старые ненужные или даже нерабочие наушники, понадобится всего один наушник из двух. Затем нужно разобрать его, отпаять провода от самого капсюля, также нужно удалить мембрану с катушкой.

Самодельный микро моторчик на 1,5 В батарейке

Самодельный микро моторчик на 1,5 В батарейке

Теперь нам понадобится небольшой кусок медного провода в лаковой изоляции, зачищаем концы от лаковой изоляции, примерно по 1 см с каждой стороны.

Самодельный микро моторчик на 1,5 В батарейке

Припаиваем одним концом к одному контакту капсюля, а затем второй конец проволоки к другому контакту. Кроме этого припаиваем к этим двум контактам ещё два провода которые пойдут к плюсу и минусу батарейки.

Самодельный микро моторчик на 1,5 В батарейке

Самодельный микро моторчик на 1,5 В батарейке

Зачищаем ножом или наждачной бумаги плюс и минус батарейки, затем к этим местам припаяем проводки идущие от капсюля.

Петлю которая была сделана из медной проволоки нужно разрезать по средине.

Самодельный микро моторчик на 1,5 В батарейке

Под капсюль с магнитом подложим кусок резинки, пластика или деревяшки и примотаем изолентой всю конструкцию для надёжности к батарейке или же приклейте на двухсторонний скотч.

Выравниваем два медных проводка, чтобы они смотрели ровно вверх, зачистите от изоляции эти два кончика примерно по 1 см ножом или наждачной бумагой.

Самодельный микро моторчик на 1,5 В батарейке

Далее для создания ротора нашего самодельного электродвигателя нам понадобится ещё один небольшой кусок медного провода в лаковой изоляции.

Самодельный микро моторчик на 1,5 В батарейке

На отвёртке (можно на сверле подходящего диаметра) наматываем виток к витку катушку, у меня получилось 11 витков из моего отрезка проволоки.

Самодельный микро моторчик на 1,5 В батарейке

Самодельный микро моторчик на 1,5 В батарейке

Теперь нужно ввести один конец катушки вовнутрь и сделать 1 виток, чтобы катушка сплюснулась и удерживалась в таком состоянии, с другим концом катушки поступаем также, концы ротора нужно зачистить от лака, вот и получили ротор для нашего моторчика.

Самодельный микро моторчик на 1,5 В батарейке

Далее нужно закрутить вокруг шила или тонкого гвоздя контакты что расположены над капсюлем наушника, чтобы они были при этом на одном уровне. Надеюсь, вы перед этим не забыли зачистить эти концы от лака.

Самодельный микро моторчик на 1,5 В батарейке

Теперь вставляем ротор на своё место и самодельный микро моторчик на 1,5 В от пальчиковой батарейки готов, возможно для его работы нужно будет поправить положение ротора над магнитом и чтобы был электрический контакт между выводами ротора и «щётками» (петлями) с двух сторон и при необходимости подтолкнуть его пальцем, а дальше он резво и радостно начнёт крутиться.

Самодельный микро моторчик на 1,5 В батарейке

Самодельный микро моторчик на 1,5 В батарейке

А для отключения нашего электродвигателя, нужно просто вытащить ротор. Вот и всё, надеюсь данная самоделка понравилась Вам, смотрите и другие самоделки на нашем сайте их у нас много.

Как сделать мощный мотор из автомобильного генератора

Как-то у меня появился старый, но рабочий генератор. Я решил переделать его в BLDC мотор. В последующем буду его использовать для самодельного электровелосипеда или электросамоката. В целом двигатель подойдет везде, где требуется регулируемый электропривод.

Используемые материалы

• автомобильный генератор;
• припой;
• провода медные;
• АКБ;
• плата управления с регулятором оборотов.

Инструмент: трещотка с удлинителем и набором головок; отвертки; молоток; узкогубцы; съемник для подшипников; кусачки; канцелярский ножик; паяльник.

Процесс переделки генератора в BLDC двигатель

Берем автомобильный генератор и приступаем к его разборке.

В первую очередь откручиваем гайки, которые удерживают заднюю крышку с подшипником.

Снимаем щеточный узел.

Отворачиваем крепление шкива и снимаем его.

Вытаскиваем шпонку.

Снимаем переднюю крышку генератора.

Вытаскиваем ротор.

Откручиваем крепления выводов обмоток статора от выпрямительного блока диодов.

Отсоединяем статор от задней крышки.

Откручиваем крепления диодного моста и убираем его.

Зачищаем выводы. Обмотку статора соединяем по схеме «треугольник».

Припаиваем к выводам провода.

Берем снятый щеточный узел. В его конструкции присутствует регулятор напряжения. Его требуется отсоединить.

Припаиваем к щеткам провода в обход регулятора напряжения.

Собираем двигатель в обратном порядке. При необходимости меняем подшипники и протачиваем контактные кольца.

Подключаем обмотку ротора к питанию. Выходы статора подсоединяются к плате управления. Сам драйвер запитывается от АКБ.

С помощью регулятора, которым может выступать обычный потенциометр, регулируем обороты BLDC мотора.

Полезные советы

Получаемый таким образом BLDC двигатель имеет недостаточно хороший КПД, так как энергия тратится в обмотке возбуждения на подмагничивание ротора. Устранить этот недостаток можно с помощью установки неодимовых магнитов.
Я брал драйвер, который работает без датчика Холла. Он дешевле и вполне подходит. При желании получить хорошую производительность можно поставить датчик Холла в двигатель и подключить его к соответствующей плате.
Перед подключением двигателя к АКБ обязательно проверяем обмотки на межвитковое КЗ и пробой на корпус.

Смотрите видео

Как сделать пылесос из бутылки своими руками: пошаговая инструкция

Самодельный пылесос пригодится автомобилисту, радиолюбителю и любому другому человеку для сбора мелкого мусора. Основой прибора служит пластиковая емкость. Внутри установлен двигатель из детской игрушки. Простейшая инструкция поможет разобраться, как сделать пылесос из бутылки своими руками и запустить его в работу.

Простейшая модель пылесоса

Для тех, кто сильно не любит возиться с самоделками, предлагается простейший вариант пылесоса. В общих чертах прибор состоит из пластиковой бутылки. На горлышке надет шланг для всасывания мусора. Внутри емкости к донышку закреплен моторчик с лопастями. Между вентилятором и входным отверстием установлен фильтр.

Из материалов понадобится ПЭТ бутылка емкостью 1–1,5 л, кусок гофрированного шланга, медная проволока, капроновый чулок, батарейки и многожильный провод. Моторчик можно взять из детской игрушки, но они обычно слабые. Чтобы пылесос хорошо всасывал мусор, двигатель лучше демонтировать с поломанного магнитофона или другого электроприбора.

Инструкция по сборке пылесоса состоит из следующих шагов:

Изготовление самоделки начинают с корпуса. Бутылку берут из-под напитка Sprite. Выбор обусловлен неправильной формой емкости, внутри которой удобнее размещать детали. На участке расширения бутылку перерезают острым ножом. Из верхушки получится крышка.

Вторая часть бутылки идет немного на сужение, а возле донышка сильно расширяется. От места среза нужно произвольно отрезать неширокую полосу. Суженая часть легко войдет внутрь крышки.

Корпус откладывают в сторону и приступают к изготовлению вентилятора. Прочный и легкий пропеллер получится из жестяной банки для пива или напитков. Ножницами отрезают дно и верхнюю часть. Получившийся цилиндр разрезают вдоль, разгибают и выравнивают, чтобы получился прямоугольный кусок жести.

На заготовке циркулем рисуют круг. Диаметр пропеллера и внутренней части бутылки возле донышка должны почти совпадать. Для зазора оставляют 2–3 мм, чтобы лопасти не цепляли стенки.

Ножницами из жести вырезают круг. Заготовку расчерчивают карандашом, разделив на 8 одинаковых треугольников. По линиям делают надрезы, не доходя до центра 10 мм.

Разрезанные сегменты подгибают под углом. Лопасти при вращении должны втягивать воздух, а не выталкивать. В какую сторону выгибать лепестки, зависит от направления вращения вала мотора. Все можно испытать опытным путем. Если вентилятор выталкивает воздух, лепестки легко можно перегнуть в обратную сторону.

По центру пропеллера шилом прокалывают отверстие. Крыльчатку насаживают на вал моторчика, фиксируют термоклеем или винтом, если имеется резьба.

Во время работы вентилятора со стороны донышка бутылки должен выходить воздух. Отверстия прожигают паяльником, просверливают или вырезают ножом.

Заднюю часть моторчика помещают в пластмассовую пробку. Сбоку выводят провода. Моторчик к пробке приклеивают или прикручивают болтиками, если на корпусе есть отверстия с резьбой.

С помощью горячего пистолета пластиковую крышку с мотором приклеивают к внутренней части донышка бутылки. Двигатель располагают строго по центру. Пробуют прокрутить вентилятор, чтобы лопасти не цепляли стенки бутылки.

Для защиты мотора от пыли изготавливают фильтр. Из толстой медной проволоки выгибают кольцо по диаметру бутылки. На каркас натягивают кусок капронового чулка.

Фильтр вставляют внутрь бутылки перед мотором. Кольцо должно войти плотно. С обеих сторон фильтра стенку емкости прокалывают канцелярскими кнопками. Ограничители предотвратят смещение кольца. Чтобы кнопки не выпали, участок бутылки обматывают изолентой или скотчем.

На горлышко второй части бутылки надевают всасывающий шланг. Его можно сделать из куска пластиковой гофры для прокладки электропроводки. Соединение шланга с горлышком плотно обматывают изолентой. Рабочие насадки изготавливают из любых пластиковых трубочек.

Две части пылесоса сделаны и их осталось соединить. Провода от электромотора выводят через вентиляционное отверстие на донышке. Подключать можно к блоку питания, но тягать провода за пылесосом неудобно. К внешней части донышка лучше приклеить пластиковый отсек для батареек. Мобильный пылесос можно будет брать с собой в дорогу.

Изготовление сложного циклона

Сборка циклона немного сложнее из-за большего количества деталей. Кроме ровной бутылки из-под сока, понадобятся одноразовые шприцы, пластиковые баночки, моторчик и DVD диск для пропеллера.

Сборка циклона состоит из следующих действий:

От донышка бутылки отступают 2–3 см и по окружности маркером рисуют линию. Отступив от разметки около 10 см, наносят еще одну линию. Острым ножом разрезают емкость, чтобы получилась нижняя часть с донышком, горлышко и кольцо.

По диаметру бутылки подбирают две пластиковые баночки с крышками. Верхнюю часть с резьбой отрезают ножовкой по металлу.

Горячий пистолет разогревают до начала плавления стержня. Перегревать нельзя, чтобы не расплавилась бутылка. Отрезанную резьбу от баночки приклеивают к срезу верхней части бутылки с горлышком.

Из двух одноразовых шприцов объемом 20 мл вытягивают поршни. Ножовкой отрезают верхние части, где надевается игла. На одном шприце отпиливают заднюю часть с рукоятками.

Шприц с обеими отрезанными сторонами прикладывают торцом к боковой части бутылки возле приклеенной резьбы от баночки. Маркером делают отметку и вырезают овальное отверстие. Шприц вставляют под углом, изнутри бутылки отмечают маркером место среза выступающей части и отпиливают лишний кусок. Полученную заготовку приклеивают горячим пистолетом.

Для корпуса компрессора берут отрезанное от бутылки кольцо. С одной стороны приклеивают вторую резьбу от баночки. К другой стороне приклеивают крышку резьбой наружу.

По центру приклеенной крышки прорезают отверстие, становят вертикально второй шприц и приклеивают горячим пистолетом.

По центру второй крышки прорезают отверстие под вал двигателя. Электромотор прикручивают болтами. Вал должен выходить внутрь крышки со стороны резьбы.

DVD диск расслаивают на две части. К одной половинке приклеивают отпиленную часть шприца с выступом для иглы. Это будет гнездо для насаживания крыльчатки на вал. Диаметр диска подгоняют под корпус компрессора, обрезав края ножницами.

Из второй половинки диска нарезают прямоугольники. Это будут лопасти вентилятора. Поверхность диска размечают на 8 равных сегментов. Строго по линиям суперклеем приклеивают нарезанные прямоугольники.

Готовую крыльчатку насаживают на вал моторчика. По окружности корпуса компрессора паяльником прожигают вентиляционные отверстия.

Для пылесборника берут пластиковый круглый контейнер. По центру крышки прорезают отверстие. На пластиковой пробке от бутылки отрезают верх. Получившуюся муфту с резьбой приклеивают на крышку контейнера, где прорезано отверстие.

Все детали готовы. Теперь нужно собрать циклон. К верхней части бутылки с горлышком прикручивают пылесборник. На свободную резьбу накручивают корпус компрессора, а сверху ставят крышку с мотором.

К патрубку циклона подсоединяют шланг и пробуют подать напряжение на мотор. Если всасывание слабое, ищут подсос воздуха на резьбовых соединениях. Проблему устраняют установкой прокладок или наматывают на резьбу ФУМ ленту.
По мощности циклон превосходит простой пылесос из бутылки. Самоделка способна всасывать вместе с пылью древесные опилки и другую мелкую крупу.

6 простых самоделок с моторчиком от игрушки! | Творим своими руками

Всем привет!

Человечество всегда стремилось к изобретениям, создавало все новые и интересные устройства и приспособления. Вспомните Леонардо Да Винчи, помимо художника он изобретал интересные и полезные штуки.

Видимо мир возвращается к истокам, и на сегодняшний день люди тоже пытаются стать хоть и не Великими изобретателями, но всё же!

Предлагаю Вам шесть полезных самоделок, которые можно изготовить из подручных средств с использованием DCмотора от какой — либо игрушки или устройства.

Первое приспособление.

Будем делать автоматический поджиг спичек. Сколько раз у вас не получалось зажечь спичку. Как часто она ломалась? Проблема найдена.

Для этого понадобится батарейка 9в. Мотор. Приклеиваем на термоклей к батарейке. А да, забыл сказать к батарейке сначала нужно присоединить или припаять провода.

Затем из картона вырезаем три круга и склеиваем их между собой. Диаметр круга выбирайте на своё усмотрение. Чем больше диаметр, тем естественно лучше.

Отрезаем от коробка так называемый «чиркач» и приклеиваем по периметру нашего круга. Затем подсоединяем к моторчику и готово!

После включения круг начинает вращаться, а вам для поджига только остается поднести спичку!

Остальные 5 самоделок, в том числе и эту, Вы сможете посмотреть в видео

Посмотрите другие мои статьи:

Как сделать циркулярную пилу из подручных средств?

Как сделать вытяжку в мастерскую

10 самоделок из гаражного хлама. Смотрите что можно сделать?

Купил когда то радиоуправляемую машинку. Что я хочу сделать сейчас?

Как сделать так, чтобы не крутить педали на велосипеде и ехать?

Подогнали автоматы. Для чего я их разобрал?

Как сделать крутой ремень из натуральной кожи?

Прислали с Алиэкспресс мелкий пакет с нужной вещицей

Купил автомобильный компрессор. Зачем я его разобрал?

Детальки для нового проекта

Где взять материал для самоделок?

Как сделать игрушку вездеход из картона?

Фурнитура и инструменты для рукоделия из Китая

Подпишитесь на мой канал — для вас это не сложно, а для меня огромная помощь в развитии канала.

Если вам понравился пост: нажмите «палец вверх». Поделитесь в соцсетях!

Как сделать простой электродвигатель | Научный проект

• D аккумулятор
• Изолированный провод 22G
• 2 большие глаза, длинные металлические швейные иглы (глаза должны быть достаточно большими, чтобы пропустить проволоку)
• Глина для лепки
• Изолента
• Нож хобби
• Маленький круглый магнит
• Тонкий маркер

1. Начиная с центра проволоки, плотно и аккуратно оберните ее вокруг маркера 30 раз.
2. Снимите изготовленную катушку с маркера.
3. Оберните каждый свободный конец провода вокруг катушки несколько раз, чтобы удерживать их вместе, затем направьте провода в сторону от петли, как показано:

Что это? Какова его цель?

4. Попросите взрослого использовать нож для хобби, чтобы помочь вам удалить верхнюю половину изоляции провода с каждого свободного конца катушки. Оголенный провод должен быть направлен в одном направлении с обеих сторон. Как вы думаете, почему половина провода должна оставаться изолированной?

5. Проденьте каждый свободный конец проволочной катушки через большое игольное ушко. Старайтесь, чтобы катушка была как можно более прямой, не загибая концы проволоки.

6. Положите аккумулятор D боком на ровную поверхность.
7. Приклейте немного пластилина с обеих сторон аккумулятора, чтобы он не скатился.
8. Возьмите 2 маленьких шарика пластилина и прикройте острые концы иглы.
9. Поместите иглы вертикально рядом с выводами каждой батареи так, чтобы сторона каждой иглы касалась одного вывода батареи.

10. Закрепите иглы на концах батареи изолентой. Ваша катушка должна висеть над батареей.
11. Приклейте небольшой магнит к боковой стороне батареи так, чтобы он располагался по центру под катушкой.

12. Покрутите катушку. Что происходит? Что происходит, когда вы вращаете катушку в другом направлении? Что случилось бы с большим магнитом? Батарея побольше? Более толстая проволока?

Двигатель будет продолжать вращаться, если его толкнуть в правильном направлении.Мотор не будет вращаться, если первоначальный толчок будет в противоположном направлении.

Металл, иглы и проволока создали замкнутый контур цепи , который может проводить ток. Ток течет от отрицательной клеммы батареи через цепь к положительной клемме батареи. Ток в замкнутом контуре также создает собственное магнитное поле , которое вы можете определить с помощью «правила правой руки». Поднимая правой рукой знак «большой палец вверх», большой палец указывает в направлении тока, а изгиб пальцев показывает, в какую сторону ориентировано магнитное поле.

В нашем случае ток проходит через созданную вами катушку, которая называется якорем двигателя. Этот ток индуцирует магнитное поле в катушке, что помогает объяснить, почему катушка вращается.

Магниты имеют два полюса, северный и южный. Взаимодействия север-юг держатся вместе, а взаимодействия север-север и юг-юг отталкивают друг друга. Поскольку магнитное поле, создаваемое током в проводе, не перпендикулярно магниту, прикрепленному лентой к батарее, по крайней мере, некоторая часть магнитного поля провода будет отталкиваться и заставит катушку продолжать вращаться.

Итак, почему нам нужно было снимать изоляцию только с одной стороны каждого провода? Нам нужен способ периодически размыкать цепь, чтобы она включалась и выключалась синхронно с вращением катушки. В противном случае магнитное поле медной катушки выровнялось бы с магнитным полем магнита и перестанет двигаться, потому что оба поля будут притягиваться друг к другу. Способ, которым мы настраиваем наш двигатель, делает так, что всякий раз, когда ток проходит через катушку (придавая ей магнитное поле), катушка находится в хорошем положении, чтобы отталкиваться от магнитного поля неподвижного магнита.Когда катушка не отталкивается активно (в те доли секунды, когда цепь отключена), импульс переносит ее, пока она не окажется в правильном положении, чтобы замкнуть цепь, вызвать новое магнитное поле и оттолкнуться неподвижным снова магнит.

После движения катушка может продолжать вращаться, пока батарея не разрядится. Причина того, что магнит вращается только в одном направлении, заключается в том, что вращение в неправильном направлении не заставит магнитные поля отталкивать друг друга, а притягиваться.

Заявление об отказе от ответственности и меры предосторожности

Education.com предлагает идеи проекта Science Fair для информационных целей.
только для целей. Education.com не дает никаких гарантий или заверений
относительно идей проектов Science Fair и не несет ответственности за
любые убытки или ущерб, прямо или косвенно вызванные использованием вами таких
Информация. Получая доступ к идеям проекта Science Fair, вы отказываетесь от
отказаться от любых претензий к Education.com, которые возникают из-за этого. Кроме того, ваш
доступ к веб-сайту Education.com и идеям проектов Science Fair покрывается
Политика конфиденциальности Education.com и Условия использования сайта, которые включают ограничения
об ответственности Education.com.

Настоящим дается предупреждение, что не все идеи проекта подходят для всех
индивидуально или при любых обстоятельствах. Реализация идеи любого научного проекта
должны проводиться только в соответствующих условиях и с соответствующими родительскими
или другой надзор.Прочтите и соблюдайте правила техники безопасности всех
Материалы, используемые в проекте, являются исключительной ответственностью каждого человека. Для
Для получения дополнительной информации обратитесь к справочнику по научной безопасности вашего штата.

Как сделать двигатель постоянного тока

Что вы делаете:

1. Чтобы сделать пучок, несколько раз оберните концы проволоки вокруг петель, чтобы они удерживались на месте. Расположите концы так, чтобы они находились прямо напротив друг друга и выходили по прямой линии с обеих сторон пучка, чтобы образовалась ось.То, что вы только что сделали, называется арматурой .
2. Удерживайте созданный вами жгут проводов так, чтобы он лежал ровно у стены, а не у стола, и раскрасьте верхнюю сторону каждого конца провода с помощью маркера. Оставьте нижнюю сторону каждого провода оголенной.
3. Осторожно согните каждую скрепку, образуя небольшую петлю, обернув один конец вокруг небольшого предмета, например карандаша или ручки. При желании вместо скрепки можно использовать толстую проволоку и плоскогубцы. Будьте осторожны при использовании плоскогубцев.
4. Если вы используете держатель батареи, прикрепите скрепку для бумаг с обеих сторон и вставьте батарею. Если у вас нет держателя батареи, плотно оберните резинку по всей длине батареи. Вставьте скрепки так, чтобы каждая из них касалась одного из контактов, и они надежно удерживались резинкой. Прикрепите изогнутую сторону батареи к столу или другой плоской поверхности с помощью глины или липкой ленты.
5. Установите один неодимовый магнит на верхнюю часть батареи в центре.Поместите арматуру в петли для скрепок так, чтобы блестящая неокрашенная сторона касалась скрепок. Убедитесь, что он не касается магнита.
6. Если ваш двигатель не запускается сразу, попробуйте запустить его, покрутив жгут проводов. Поскольку двигатель вращается только в одном направлении, попробуйте вращать его в обоих направлениях.
7. Если двигатель по-прежнему не работает, убедитесь, что скрепки надежно прикреплены к клеммам аккумулятора. Вам также может потребоваться отрегулировать изолированный провод так, чтобы оба конца были прямыми, а жгут, который вы сделали, был аккуратным, с концами проводов прямо напротив друг друга.
8. При вращающемся двигателе удерживайте другой магнит над якорем. Что происходит, когда вы приближаете его? Переверните магнит и попробуйте еще раз, чтобы увидеть, что произойдет.

Что случилось:

Якорь — это временный магнит, получающий свою силу от электрического тока в батарее. Неодимовый магнит является постоянным, что означает, что он всегда будет иметь два полюса и не может потерять свою силу.

Эти две силы — электричество и магнетизм — работают вместе, чтобы вращать двигатель.Полюса постоянного магнита отталкивают полюса временного магнита, заставляя якорь повернуться на пол-оборота. Через пол-оборота изолированная сторона провода (часть, которую вы закрасили перманентным маркером) соприкасается со скрепками, прекращая электрический ток. Сила тяжести завершает поворот якоря до тех пор, пока оголенная сторона снова не соприкоснется, и процесс начнется заново.

Созданный вами двигатель использует постоянный ток или DC для вращения якоря. Магнитная сила может течь только в одном направлении, поэтому двигатель вращается только в одном направлении.Переменный или переменный ток использует тот же принцип потока электронов, но полюс вращается, а не в одном месте. Двигатели переменного тока часто бывают более сложными, чем двигатели постоянного тока, например, тот простой, который вы смогли сделать. В отличие от фиксированного двигателя постоянного тока, двигатели переменного тока могут переключать направление вращения.

(Сделанный вами двигатель постоянного тока может вращаться только в одном направлении, потому что его направление определяется полюсами постоянного магнита. Если вы перевернете магнит так, чтобы другой полюс был направлен вверх, это изменит направление двигателя. спины.)

Когда вы держите второй магнит над верхом якоря, он либо останавливается, либо заставляет двигатель вращаться быстрее. Если он остановился, это потому, что полюс находился в направлении, противоположном первому магниту, в некотором смысле компенсируя вращение якоря. Если он движется быстрее, одинаковые полюса первого и второго магнитов, которые отталкиваются друг от друга, вращают якорь быстрее, чем при использовании только одного магнита.

Строим больше, двигатели быстрее

Поэкспериментируйте с аккумуляторами более высокого напряжения, а также с более мощными магнитами.Вы также можете попробовать использовать керамические магниты. Один из вариантов, который, как мы обнаружили, работал хорошо, заключался в установке якоря на 4 керамических кольцевых магнита и подключении поддерживающих скрепок к батарее на 6 В.

Вы также можете попробовать увеличить размер якоря и количество катушек, чтобы сделать электромагнит более сильным. Будьте очень осторожны при использовании аккумуляторов с более высоким напряжением и оголенных проводов. Схема может выделять достаточно тепла, чтобы вызвать ожог, если провод удерживать слишком долго.

Больше проектов в сфере электроэнергетики:

Моторы, моторы, везде!

Без моторов ваш дом был бы без электричества! Двигатели переменного тока необходимы для генераторов электростанций, которые снабжают нас электричеством.

В автомобилях можно найти множество небольших двигателей для электрических стеклоподъемников, вентиляторов системы отопления, охлаждения и дворников. Двигатели также можно найти повсюду в доме, особенно для тихоходных функций с высоким крутящим моментом.

В кухонных приборах, таких как блендеры и миксеры, используются электродвигатели. В большинстве стиральных и сушильных машин используется двигатель переменного тока, позволяющий вращаться в любом направлении. Небольшие двигатели постоянного тока можно найти в проигрывателях DVD или CD, а также в дисководе компьютера. Вибратор в вашем мобильном телефоне также работает благодаря крошечному двигателю постоянного тока.

Как работают электродвигатели?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 25 июля 2020 г.

Щелкните выключателем и мгновенно получите власть — как любили бы наши предки
электродвигатели! Вы можете найти их во всем, начиная с
электропоезда с дистанционным управлением
автомобили — и вы можете быть удивлены, насколько они распространены. Сколько электрических
моторы сейчас есть в комнате с тобой? Наверное, два
в вашем компьютере для начала, один круто
ездить, а еще один питает охлаждающий вентилятор.Если
вы сидите в спальне, вы найдете моторы в фенах и многих
игрушки; в ванной — вытяжки и электробритвы;
На кухне моторы есть практически во всех устройствах, от стиральных и посудомоечных машин до кофемолок, микроволновых печей и электрических консервных ножей.
Электродвигатели зарекомендовали себя среди лучших
изобретения всех времен. Давайте разберемся и узнаем, как они
Работа!

Фото: Даже маленькие электродвигатели на удивление тяжелые.Это потому, что они набиты туго намотанной медью и тяжелыми магнитами.
Это мотор от старой электрической газонокосилки. Вещь медного цвета в сторону
В передней части оси с прорезями находится коммутатор, удерживающий двигатель
вращение в том же направлении (как описано ниже).

Как электромагнетизм заставляет двигатель двигаться?

Основная идея электродвигателя очень проста: вы помещаете в него электричество с одного конца, а
ось
(металлический стержень) вращается на другом конце, давая вам возможность управлять
машина какая то.Как это работает на практике? Как именно
ваш
преобразовать электричество в движение? Чтобы найти ответ на этот вопрос, у нас есть
вернуться во времени почти на 200 лет.

Предположим, вы берете кусок обычного провода, превращаете его в большую петлю,
и положите его между полюсами мощной постоянной подковы
магнит.
Теперь, если вы подключите два конца провода к батарее,
провод будет прыгать
кратко. Удивительно, когда видишь это впервые. Это
прямо как по волшебству! Но есть совершенно научный
объяснение.Когда
электрический ток начинает течь по проводу, он создает
магнитное поле вокруг него. Если разместить провод рядом с постоянным
магнит, это временное магнитное поле взаимодействует с постоянным
поле магнита. Вы знаете, что два магнита расположены рядом друг с другом.
либо притягивать, либо отталкивать. Таким же образом временный магнетизм
вокруг провода притягивает или отталкивает постоянный магнетизм от
магнит, и это то, что заставляет проволоку подпрыгивать.

Правило левой руки Флеминга

Вы можете определить направление, в котором будет прыгать провод, используя
удобная мнемоника (вспомогательная память), называемая правилом левой руки Флеминга (иногда
называется Motor Rule).

Вытяните большой, указательный и второй пальцы левой руки.
рука так, чтобы все три были под прямым углом. Если вы укажете вторым пальцем
в направлении Течения
(который течет от положительного к положительному
отрицательная клемма АКБ), а Первая
палец в
направление поля (которое
течет с севера на южный полюс
магнит), ваш thuMb будет
показать направление, в котором провод
Движется.

Это …

• Первый палец = Поле
• SeCond палец = Текущий
• ЧтМб = Движение

Несколько слов о текущем

Если вас смущает то, что я говорю, что ток течет с положительного на отрицательный,
это просто историческое соглашение.Такие люди, как Бенджамин Франклин, помогли разобраться
тайна электричества еще в 18 веке, считали, что это поток положительных зарядов,
так что он перетекал с положительного на отрицательный. Мы называем эту идею условным током.
и до сих пор используют его в таких вещах, как правило левой руки Флеминга. Теперь у нас есть лучшие идеи о том, как
электричество работает, мы склонны говорить о токе как о потоке электронов от отрицательного к положительному в направлении , противоположном направлению обычного тока.Когда вы пытаетесь вычислить вращение двигателя или генератора,
обязательно помните, что ток означает обычный ток , а не поток электронов.

Как работает электродвигатель — теоретически

Фото: Электрик ремонтирует электродвигатель.
на борту авианосца.
Блестящий металл, который он использует, может выглядеть как золото,
но на самом деле это медь,
хороший проводник, который намного дешевле. Фото Джейсона Якобовица любезно предоставлено
ВМС США.

Связь между электричеством, магнетизмом и движением изначально была
открыт в 1820 году французским физиком Андре-Мари
Ампер
(1775–1867), и это фундаментальная наука, лежащая в основе электродвигателя. Но если
мы хотим превратить это удивительное научное открытие в более практическое
Немного технологий для питания наших электрических косилок и зубных щеток, мы должны пойти немного дальше. Изобретателями, которые сделали это, были англичане Майкл Фарадей (1791–1867).
и Уильям Стерджен (1783–1850) и американец
Джозеф Генри (1797–1878).Вот как они
пришли к своему гениальному изобретению.

Предположим, мы сгибаем нашу проволоку в квадратную U-образную петлю, так что
эффективно
два параллельных провода, проходящие через магнитное поле. Один из них
отводит электрический ток от нас по проводам, а другой
один возвращает ток обратно. Поскольку ток течет в
в противоположных направлениях проводов, правило левой руки Флеминга говорит нам о том, что
два провода будут двигаться в противоположных направлениях. Другими словами, когда мы
включите электричество, один из проводов двинется вверх и
другой будет двигаться вниз.

Если бы катушка с проволокой могла продолжать двигаться вот так, она бы вращалась
непрерывно — и мы будем на пути к созданию электрического
мотор. Но этого не может произойти с нашей нынешней настройкой: провода будут
быстро запутаться. Не только это, но если бы катушка могла вращаться далеко
хватит, что-нибудь еще случится. Как только катушка достигла вертикали
положение, он перевернется, и электрический ток будет
течь через него в противоположном направлении. Теперь силы на каждого
сторона катушки перевернется.Вместо непрерывного вращения в
в том же направлении, он пойдет обратно в том же направлении, в котором только что пришел!
Представьте себе электропоезд с таким двигателем: он будет держать
перетасовки назад и вперед на месте, даже не идя
везде.

Как работает электродвигатель на практике

Есть два способа решить эту проблему. Один из них — использовать своего рода
электрический ток, который периодически меняет направление, что известно
как переменный ток (AC).
В виде небольших батарейных
двигатели, которые мы используем дома, лучшее решение — добавить компонент
назвал коммутатором
концы катушки.(Не беспокойтесь о бессмысленных технических
имя: это немного старомодное слово «коммутация» немного похоже на
слово «добираться до работы». Это просто означает изменение взад и вперед в одном и том же
путь, который ездит на работу, означает путешествовать туда и обратно.) В простейшей форме
Коммутатор представляет собой металлическое кольцо, разделенное на две отдельные половины и
его задача — реверсировать электрический ток в катушке каждый раз, когда
катушка вращается на пол-оборота. Один конец катушки прикреплен к
каждая половина коммутатора. Электрический ток от аккумулятора
подключается к электрическим клеммам двигателя.Они подают электроэнергию в коммутатор через пару незакрепленных
разъемы, называемые щетками,
сделал
либо из кусочков графита (мягкий уголь, похожий на карандаш
«свинец») или тонкие отрезки упругого металла,
который (как
название предполагает) «задела» коммутатор. С
коммутатор на месте, когда электричество течет по цепи,
катушка будет постоянно вращаться в одном и том же направлении.

Художественное произведение: упрощенная схема деталей в электрическом
мотор. Анимация: как это работает на практике.Обратите внимание, как коммутатор меняет направление тока каждый раз, когда катушка поворачивается.
наполовину. Это означает, что сила с каждой стороны катушки всегда
толкая в том же направлении, что позволяет катушке вращаться по часовой стрелке.

Такой простой экспериментальный двигатель, как этот, не может
большая мощность. Мы можем увеличить усилие поворота (или крутящий момент)
что
двигатель может творить тремя способами: либо у нас может быть больше
мощный постоянный магнит, или мы можем увеличить электрический ток
протекает через провод, или мы можем сделать катушку так, чтобы в ней было много
«витки» (петли) очень тонкой проволоки вместо одного «витка» толстой проволоки.На практике двигатель также имеет постоянный магнит, изогнутый в
круглой формы, так что он почти касается катушки с проволокой, которая вращается
внутри него. Чем ближе друг к другу магнит и катушка, тем
большее усилие, которое может создать двигатель.

Хотя мы описали несколько различных частей, вы можете думать о двигателе как о двух основных компонентах:

• По краю корпуса двигателя находится постоянный магнит (или магниты), который остается статичным, поэтому его называют статором двигателя.
• Внутри статора находится катушка, установленная на оси, которая вращается с высокой скоростью — и это называется ротором. Ротор также включает в себя коммутатор.

Универсальные двигатели

Такие двигатели постоянного тока

отлично подходят для игрушек с батарейным питанием (таких как модели поездов, радиоуправляемые автомобили или электробритвы), но вы не найдете их во многих бытовых приборах. В небольших бытовых приборах (например, кофемолках или электрических блендерах) обычно используются так называемые универсальные двигатели , которые могут питаться как от переменного, так и от постоянного тока.В отличие от простого двигателя постоянного тока, универсальный двигатель имеет электромагнит вместо постоянного магнита, и он получает питание от источника постоянного или переменного тока, который вы питаете:

• При питании от постоянного тока электромагнит работает как обычный постоянный магнит и создает магнитное поле, которое всегда направлено в одном направлении. Коммутатор меняет направление тока катушки каждый раз, когда катушка переворачивается, как в простом двигателе постоянного тока, поэтому катушка всегда вращается в одном и том же направлении.
• Однако, когда вы подаете переменный ток, ток, протекающий через электромагнит, и ток, протекающий через катушку , оба, , меняют направление, точно синхронно, поэтому сила на катушке всегда в одном направлении, а двигатель всегда вращается по часовой стрелке или против часовой стрелки.А как насчет коммутатора? Частота тока изменяется намного быстрее, чем вращается двигатель, и, поскольку поле и ток всегда синхронизированы, на самом деле не имеет значения, в каком положении находится коммутатор в любой данный момент.

Анимация: Как работает универсальный двигатель: Электроснабжение питает как магнитное поле, так и вращающуюся катушку. С источником постоянного тока универсальный двигатель работает так же, как и обычный двигатель постоянного тока, как указано выше. При питании от сети переменного тока и магнитное поле, и ток в катушке меняют направление каждый раз, когда ток питания меняется на противоположное.Это означает, что сила, действующая на катушку, всегда направлена ​​в одну сторону.

Фото: Внутри типичного универсального двигателя: основные части внутри среднего двигателя от кофемолки, которая может работать как от постоянного, так и от переменного тока. Серый электромагнит по краю — это статор (статическая часть), и он питается от катушек оранжевого цвета. Обратите внимание на прорези в коллекторе и прижимающиеся к нему угольные щетки, которые обеспечивают питание ротора (вращающейся части). Асинхронные двигатели в таких устройствах, как электрические железнодорожные поезда, во много раз больше и мощнее этого, и всегда работают с использованием переменного тока высокого напряжения (AC) вместо постоянного тока низкого напряжения (DC) или переменного тока умеренно низкого напряжения в домашних условиях. который питает универсальные двигатели.

Электродвигатели прочие

В простых двигателях постоянного тока и универсальных двигателях ротор вращается внутри статора. Ротор представляет собой катушку, подключенную к источнику электропитания, а статор представляет собой постоянный магнит или электромагнит. Большие двигатели переменного тока (используемые в таких вещах, как заводские машины) работают немного иначе: они пропускают переменный ток через противоположные пары магнитов, чтобы создать вращающееся магнитное поле, которое «индуцирует» (создает) магнитное поле в роторе двигателя, вызывая это вращаться.Подробнее об этом вы можете прочитать в нашей статье об асинхронных двигателях переменного тока. Если вы возьмете один из этих асинхронных двигателей и «развернете» его так, чтобы статор фактически превратился в длинную непрерывную дорожку, ротор может катиться по нему по прямой. Эта гениальная конструкция известна как линейный двигатель, и вы найдете ее в таких вещах, как заводские машины и плавучие железные дороги «магнитной левитации».

Еще одна интересная конструкция — бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC). Статор и ротор эффективно меняются местами, при этом несколько железных катушек статичны в центре, а постоянный магнит вращается вокруг них, а коммутатор и щетки заменяются электронной схемой.Вы можете прочитать больше в нашей основной статье о мотор-редукторах.
Шаговые двигатели, которые вращаются на точно контролируемые углы, представляют собой разновидность бесщеточных двигателей постоянного тока.

Как сделать самый простой электродвигатель

У вас есть один винт для гипсокартона, одна щелочная батарея на 1,5 В, шесть дюймов простого медного провода, один небольшой неодимовый диск-магнит и никаких других инструментов или расходных материалов. У вас есть 30 секунд, чтобы заставить электродвигатель работать со скоростью более десяти тысяч оборотов в минуту. Ты можешь сделать это? Как ни странно, да.

Давайте сделаем шаг назад. Самый распространенный тип электродвигателя — это щеточный электродвигатель постоянного тока. Это то, что вы найдете внутри практически всего, что движется (или трясется) и работает от батарей. Этот тип двигателя притягивает электромагнит к постоянному магниту. Когда они оказываются достаточно близко друг к другу, полярность тока, проходящего через электромагнит, меняется, так что теперь он отталкивает постоянный магнит и, таким образом, продолжает вращаться. Построить работающую модель довольно просто; Кристиан построил этот образец для своего третьего класса научного проекта.

Более простой, но двигатель (иногда продаваемый как «самый простой двигатель в мире») просто отключает ток на половину цикла, позволяя угловому моменту вращающегося якоря двигателя переносить его. В комиксе Make Magazine Volume 1 комикс Howtoons показывает, как сделать электродвигатель, который бы работал таким образом.

Ни один из этих двигателей не самый простой. Настоящий чемпион — униполярный двигатель .

Готовы построить? Приступим:

Ингредиенты (слева направо): один ферромагнитный винт, одна аккумуляторная батарея, несколько дюймов медной проволоки и дисковый неодимовый магнит.Я использовал шуруп для гипсокартона и потому, что у него плоская головка, и потому, что его легко определить, когда он поворачивается. Вместо этого можно использовать гвоздь. Батарея не обязательно должна быть определенного типа; Щелочная С-ячейка отлично работает и ее легко держать. Практически любой медный провод подойдет для этого приложения. Я использовал провод с частично зачищенной (и частично полосатой) красной изоляцией, которую легко увидеть на фотографиях. Чистая медь тоже подойдет.

Магнит пришел от светодиодного троса с севшим аккумулятором.Лучшими магнитами для этой работы являются дисковые неодимовые магниты с проводящим покрытием. Вы можете получить их из пластиковых игрушек или купить в ряде магазинов со скидками и излишками.

Установить винт на магнит, загнуть провод.

Прикрепите магнит к одному концу батареи. Слабый одноточечный контакт, который вы создаете, служит подшипником с низким коэффициентом трения. Мне нравится прикреплять его к концу кнопки, но другой конец тоже подойдет. (Если вы это сделаете, двигатель будет вращаться в противоположном направлении.Вы также можете изменить направление, перевернув магнит вверх ногами.)

(Примечание для фанатов физики: чем тяжелее ваша магнитно-винтовая система, тем ниже будет трение, вплоть до того момента, когда магнит будет недостаточно силен, чтобы удерживать их. Это потому, что сила трения пропорциональна нормальная сила. Другими словами, магнит большего размера обычно лучше.)

Прижмите и удерживайте верхний конец провода к верхнему концу батареи, выполняя электрическое соединение между верхним концом батареи и проводом.

Вот и все: слегка коснитесь свободным концом провода стороны магнита. Магнит и винт сразу же начинают вращаться. Мы можем разогнать наш до 10 000 об / мин примерно за пятнадцать секунд. Внимание: винт и магнит могут легко вылететь из-под контроля, и вы, , не хотите, чтобы этот винт попал вам в глаз. Также обратите внимание, что некоторые компоненты, такие как провод, могут сильно нагреваться, пока вы это делаете. Надевайте защитные очки и руководствуйтесь здравым смыслом!

Короткометражный фильм (25 с): раскрутка двигателя (встроено ниже или перейдите на YouTube)

Хотите знать, что попробовать дальше? Вам также может понравиться этот проект, который посвящен созданию аналогичного типа двигателя, который вращает воду вместо магнита.

Как это работает?

Когда вы касаетесь проводом сбоку от магнита, вы замыкаете электрическую цепь. Ток течет из батареи по винту, вбок через магнит к проводу и через провод к другому концу батареи. Магнитное поле магнита направлено через его плоские поверхности, поэтому оно параллельно оси симметрии магнита. Электрический ток проходит через магнит (в среднем) в направлении от центра магнита к краю, поэтому он течет в радиальном направлении, перпендикулярном оси симметрии магнита.Если вы когда-то изучали физику, возможно, вы вспомните эффект, который магнитное поле оказывает на движущиеся электрические заряды: они испытывают силу, перпендикулярную как направлению их движения, так и магнитному полю. Поскольку поле расположено вдоль оси симметрии магнита, а заряды движутся радиально наружу от этой оси, сила действует в тангенциальном направлении, и поэтому магнит начинает вращаться. Аккуратный! Более подробное объяснение можно найти в конце этой статьи, посвященной магнитогидродинамическому униполярному двигателю.

Это называется униполярным двигателем, потому что вам никогда не нужно менять полярность любого компонента двигателя во время работы, в отличие от других типов двигателей, которые мы описали. Впервые я узнал об этом типе двигателя в статье Дэвида Кагана в журнале The Physics Teacher , февраль 2005 года. Оказывается, он существует дольше: он был изобретен в 1821 году Майклом Фарадеем. Несколько удивительно, но это больше, чем просто любопытство: двигатели этой конструкции в настоящее время разрабатываются для тихих и мощных приложений.

Заключительное примечание: как мы измеряем скорость вращения двигателя?

Вы можете приобрести оптический тахометр за 20 долларов и меньше, предназначенный для использования с моделями самолетов. У меня есть модель LXPT31 от Tower Hobbies, которая ожидает увидеть воздушный винт с двумя лопастями. Я добавил две широкие черные полосы к магниту с помощью Sharpie, которые позволяют тахометру определять скорость вращения двигателя. Направив тахометр на магнит и раскрутив двигатель, мы смогли набрать скорость выше 10 000 об / мин после раскрутки в течение примерно пятнадцати секунд.Стильный.

Глава 2: Электромагнетизм — быстрый самодельный электродвигатель

Мотор побольше

Наш следующий мотор — это просто увеличенная версия первого, с базой
из дерева вот так:

В середине основания мы разместили магнит. Вокруг магнита
мы просверлили четыре маленьких отверстия для опорных тросов.

Катушку наматываем толстой проволокой (это эмалированная медь 20 калибра).
провод). Мы используем ячейку «D» в качестве формы катушки:

Для опор используем латунную проволоку, а все соединения делаем под
база, так что все выглядит красиво и аккуратно.Для подключения батареи,
мы используем батарейный зажим на 9 В.

Готовый мотор выглядит так:

Как это работает?

Когда электричество проходит через катушку с проволокой, катушка становится
электромагнит . Электромагнит действует как
обычный магнит. У него есть северный полюс и южный полюс, и он может
притягивать и отталкивать другие магниты.

Наша катушка становится электромагнитом, когда голая медная половина
провода арматуры касаются оголенного провода опор, а электричество
течет в катушку.У электромагнита есть северный полюс, который
притягивается к южному полюсу штатного магнита. Он также имеет
южный полюс, который отталкивается южным полюсом регулярного
магнит.

Когда мы соскребали изоляцию с проводов якоря, мы были осторожны.
делать это с катушкой стоя, а не лежа на столе.
Это заставляет полюса электромагнита указывать влево и вправо.
(как если бы был невидимый обычный магнит, в который была намотана проволока
вокруг него). Если бы катушка лежала на столе плоско, полюса указывали бы
вверх и вниз.

Поскольку полюса указывают влево и вправо, они должны двигаться, чтобы выровнять
вверх с магнитом внизу, полюса которого выровнены вверх и вниз.
Таким образом, катушка вращается, выравниваясь с магнитом. Но как только катушка
точно выровнен с магнитом, изолируемая половина провода теперь
касаясь опор вместо голой половины. Электричество отключено
выключен, и катушка больше не является электромагнитом. Это оставляет это бесплатно
двигаться по кругу, пока голая медь снова не коснется голой опоры,
и начать весь процесс заново.

Более быстрый мотор

Один простой способ заставить двигатель работать быстрее — это добавить еще один магнит.
Держите магнит над двигателем во время его работы.
Когда вы приближаете магнит к вращающейся катушке, одно из двух
случится. Либо двигатель остановится, либо он будет работать быстрее.
Что из этого произойдет, будет зависеть от того, какой полюс магнита вы
имеют облицовку катушки. Убедитесь, что вы держите мотор вниз, чтобы магниты
не будем скакать и давить моторчик!

Есть еще один способ разогнать мотор.Мотор получает только электричество
в течение половины цикла. Во второй половине изоляционные блоки
поток тока. Это необходимо, потому что после того, как катушка закрутилась
повернувшись лицом к магниту, если мы позволим току продолжать течь, он будет
оставайтесь там, лицом к магнитному полюсу, к которому он притягивается.

Но предположим, что вместо того, чтобы просто остановить ток, мы поменяли его местами, поэтому
северный полюс электромагнита стал южным полюсом, и наоборот.
Катушка захотела бы снова перевернуться!
И поскольку он уже идет в одном направлении, это направление
он решит продолжить движение (из-за инерции и импульса
катушка).

Теперь все, что нам нужно сделать, это выяснить, как заставить ток поменять местами.
и как сделать так, чтобы это произошло в нужное время.

Оказывается, это довольно просто. Поместите мотор перед собой так, чтобы
ось идет слева направо. Теперь прикрепите оголенный провод к левой опоре и
пусть он опирается на правую ось, сразу за правой опорой. Сделать то же самое
вещь с правой опорой и левой осью.

В одной половине цикла голая половина оси будет обращена вниз и
прикоснитесь к оголенному проводу опоры, как и раньше.На другой половине
цикла, голая половина оси будет касаться новых проводов, которые
опираясь на ось. Поскольку эти провода подключены к противоположному
опоры, ток будет течь в обратном направлении. Мотор будет
получить два удара за цикл вместо одного, и никогда не будет выбегать, он
всегда есть сила. Пойдет вдвое быстрее.

Ниже фото мотора, построенного таким образом. Связи скрыты
под основанием для аккуратности, но вы можете увидеть провода, лежащие на
верхнюю часть осей, и знайте, что они подключены к противоположному
поддерживает.

Ниже представлен крупный план того же двигателя. Обратите внимание, что есть два
крошечные стеклянные бусины размещены на осях. Эти бусинки ускоряют мотор.
даже больше, поскольку они уменьшают трение якоря о
поддерживает. Поскольку это снижение трения уравновешивает дополнительное трение
из новых проводов мотор по-прежнему работает примерно в два раза быстрее, чем старый,
мотор попроще.

Следующий:

10-минутный мотор без магнита.

Для получения дополнительной информации об электромагнетизме см.
Рекомендуемая литература
раздел.

Заказать супер магниты
здесь.

Очень вкусно

Некоторые из моих других веб-сайтов:

Отправить письмо на

Саймон Квеллен Филд
через
[email protected]

>

Google

Круглый и Круглый с простыми двигателями

1. Определите термин «электродвигатель.”

Сообщите классу, что электродвигатель — это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую. Магнетизм играет важную роль в этом процессе. Объясните, что ученики собираются построить простой электродвигатель, который они будут использовать в эксперименте для проверки гипотезы. Во-первых, они примут участие в демонстрации частей двигателя.

2. Продемонстрируйте, что магниты имеют два полюса и что, когда два магнита сводятся вместе, эти полюса могут заставить объект двигаться.

Покажите магниты второго класса. Спросите: Что произойдет, если эти два магнита сблизить? (Магниты будут притягиваться друг к другу на противоположных полюсах, и они будут отталкиваться друг от друга на одинаковых полюсах.) Продемонстрируйте с помощью магнитов и попросите учащихся изложить свои наблюдения. Объясните: у магнитов есть два полюса, по одному с обоих концов, северный и южный. Когда противоположные полюса (север и юг) находятся рядом друг с другом, они притягиваются друг к другу. Когда одинаковые полюса находятся рядом друг с другом (например, север и север), они отталкиваются друг от друга.Для демонстрации прикрепите один магнит к задней части маленькой игрушечной машинки. Используйте второй магнит, чтобы заставить машину двигаться, держа столбы рядом друг с другом. Предложите учащимся попробовать передвинуть машину с помощью магнитов. Спросите: Будет ли машина двигаться, если держать друг напротив друга противоположные столбы? Попросите студента-добровольца провести демонстрацию.

3. Продемонстрируйте взаимосвязь между текущим электричеством и магнетизмом.

Покажите, что катушка с проволокой и гвоздь могут действовать как магнит, когда через провод проходит электричество.Поднимите гвоздь, чтобы все могли видеть. Спросите: Смогу ли я подбирать скрепки этим гвоздем? Будет ли это действовать как магнит? Прижмите гвоздь к скрепкам, чтобы продемонстрировать, что вы не можете поднять скрепки, используя только гвоздь. Теперь вставьте гвоздь в катушку, которую вы создали перед уроком. Спросите: Смогу ли я поднять скрепки гвоздем, теперь, когда он завернут в металлическую катушку? Прижмите гвоздь с катушкой к скрепкам, чтобы продемонстрировать, что вы все еще не можете поднять скрепки.Объясните, что вы собираетесь превратить гвоздь и катушку в электромагнит с помощью батарейки.

Следуйте инструкциям в разделе «Настройка», чтобы создать электромагнит перед занятием. В классе поместите батарею ячейки D в держатель батареи ячейки D. Приклейте один конец провода к каждой клемме держателя батареи. Попросите класс предсказать, что произойдет, если вы будете держать гвоздь, завернутый в катушку и подключенный к батарее, рядом со скрепками. Держите гвоздь рядом со скрепками.Объясните, что теперь скрепки подбираются, потому что вы создали электромагнит, добавив электричество. Гвоздь намагничен, потому что через катушку течет электрический ток. Обязательно отсоедините провода от аккумулятора, чтобы он не перегрелся.

4. Объясните: электричество и магнетизм можно использовать для создания крутящего момента.

Объясните, что крутящий момент — это мера силы вращения. Продемонстрируйте крутящий момент для своего класса. Вызовите добровольца вперед и попросите ученика держать резинку за два конца.Вставьте пластиковую ложку в центр резинки и крутите ее, пока резинка не станет туго натянутой и перекрученной. Попросите класс предсказать, что произойдет, когда вы отпустите ложку. Отпустите ложку. Объясните, что при приложении кручения, скручивающего движения к резиновой ленте, была создана сила вращения, называемая крутящим моментом. Крутящий момент может использоваться для питания механических устройств, таких как роботизированные руки и системы передвижения, где шестерни используются для регулирования скорости, с которой этот крутящий момент применяется.Крутящий момент — это также сила вращения, которую вы используете, открывая бутылку с газировкой или используя гаечный ключ для ослабления или затягивания гайки.

Скажите классу, что крутящий момент может быть создан с помощью сил электричества и магнетизма — притяжения и отталкивания, проявляемых магнитами, свидетелями которых они были ранее. Объясните, что они будут строить в классе простой мотор, в котором используются эти принципы.

5. Учащиеся разрабатывают гипотезу о двигателях, слушают инструкции по технике безопасности, а затем конструируют простой двигатель для проверки своей гипотезы.

Задайте вопрос: Как можно использовать движение, создаваемое простым двигателем, для движения другого объекта? Напишите предложения студентов на доске. Продолжайте задавать вопросы, пока предложения не сведутся к одной проверяемой гипотезе, разработанной как класс. (Гипотеза приводится в разделе «Советы», если она вам нужна.) Объясните, что учащиеся построят простой мотор, который будет использовать в эксперименте для проверки этой гипотезы.

Перед тем, как раздавать материалы, скажите ученикам, что они никогда не должны соединять положительную и отрицательную стороны батареи напрямую друг с другом с помощью провода или чего-либо еще, что является проводящим, так как это вызовет короткое замыкание и приведет к сильному разряду батареи. горячий и может привести к болезненному шоку.Кроме того, попросите студентов немедленно разобрать свой проект, если какая-либо часть станет горячей, а затем сообщите об этом инструктору.

Разделите студентов на группы по 2-4 человека. Раздайте раздаточный материал «Как построить простой двигатель» и рабочий лист «Научный метод » среди каждой группы. Просмотрите с классом шаги в раздаточном материале «Как построить простой мотор», затем попросите каждую группу отправить по одному члену для сбора предметов, которые потребуются группе для создания мотора.Попросите каждую группу заполнить разделы с проблемами / вопросами и гипотезами в своем рабочем листе по научным методам. Студенты также будут записывать информацию о создании своего двигателя в разделе процесса. Следите за прогрессом каждой группы по мере ее создания. Спроектируйте фотогалерею «Построить простой двигатель», в которой, если необходимо, задокументирован каждый этап раздаточного материала «Как построить простой двигатель». Задавайте вопросы каждой группе и помогайте по мере необходимости.

6. Учащиеся планируют эксперимент, чтобы проверить свою гипотезу, используя простой мотор.

Когда все группы успешно построят свои моторы, предложите им поделиться своим опытом с остальными членами класса. Затем, работая в группах, попросите учащихся разработать эксперимент, используя свои двигатели, чтобы проверить гипотезу, разработанную классом ранее. Попросите учащихся нарисовать схему эксперимента в своих группах, пометить свои рисунки и написать полное описание шагов, которые они предпримут, в процедурной части рабочего листа «Научный метод».

7.Попросите группы поделиться своими описаниями экспериментов и обсудить в классе сходства и различия между всеми экспериментами, чтобы проверить одну и ту же гипотезу .

Задайте вопрос: Что общего между экспериментами? Чем отличались эксперименты? Если позволяет время, организуйте демонстрацию, где группы могут изучить схемы экспериментов других групп. Предложите студентам представить, как двигатель может приводить в движение более крупные объекты, например робота. (Двигатели обычно используются для обеспечения движения механических структур робота; примерами являются колеса для перемещения робота или рука для взаимодействия с окружающей средой.)

Простой двигатель | Общество студентов-физиков

Этот эксперимент покажет студентам, как построить простой электродвигатель. Это лучше всего подходит для студентов от 12 лет и старше, так как требует тонкой работы.

МАТЕРИАЛЫ:

Для каждого двигателя вам понадобится одна батарея C, небольшой, но сильный магнит, около трех футов магнитного провода (купите его в Radio Shack, в Интернете или в любом хозяйственном магазине), две английские булавки, резинка, липкая замазка и небольшой кусочек наждачной бумаги.Магнитопровод имеет пластиковое покрытие.

ИНСТРУКЦИИ:

Оберните провод вокруг круглого предмета (например, батареи или, еще лучше, ручки или карандаша), а затем сдвиньте его, чтобы образовалась небольшая катушка (диаметром ~ 1 см), оставив два конца торчащими наружу. как показано на рисунках 1 и 2. Далее нам нужно удалить изоляцию с части концов. С одного конца отшлифуйте покрытие по всей длине проволоки. С другого конца зашлифуйте только нижнюю сторону проволоки.

Затем соберите двигатель, как показано на рисунке 3.Английские булавки прикрепляются к батарее с помощью резиновой ленты, а концы катушки проволоки проходят через отверстия на концах английских булавок. Здесь мы использовали небольшую липкую замазку, чтобы удерживать аккумулятор на столе. Поместите магнит на батарею, под катушку. Немного покрутите катушку, и она продолжит вращаться сама по себе. (Если это не сработает, попробуйте повернуть его в обратном направлении.) Вы сделали мотор!

ОБЪЯСНЕНИЕ:

Когда электричество проходит через проволочную катушку (как вы это делаете, когда вы подключаете катушку к батарее), вы создаете электромагнитное поле, которое отталкивает катушку от магнита. ^1,2 Когда вы вращаете катушку, поскольку одна сторона провода изолирована, вы ненадолго прерываете цепь, поэтому катушка продолжает вращаться, используя свой импульс. Когда цепь снова замыкается, магнитное поле снова отталкивает катушку, поэтому она продолжает вращаться. Мотор может продолжать вращаться, пока аккумулятор не разрядится!

ФИЗИКА:

Электрический ток через любой проводник создает магнитное поле. Это было обнаружено (некоторые говорят, случайно) Гансом Кристианом Эрстедом в 1820 году, когда он заметил, что находящаяся рядом стрелка компаса отклонилась, когда он включил свое электрическое оборудование.Вы можете увидеть тот же эффект с вашей схемой катушки и компасом. ^1,2

Намотка провода в катушку увеличивает напряженность магнитного поля до тех пор, пока момент инерции остается небольшим.

Принципы работы этого двигателя те же, что и для всех двигателей. Все эти двигатели превращают электромагнитную энергию в кинетическую. Генераторы работают противоположным образом, превращая кинетическую энергию в электромагнитную (и на самом деле вы можете превращать двигатели в генераторы и наоборот, хотя иногда это требует небольшой работы).

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ, ЧТО НУЖНО ОЖИДАТЬ:

Почему это не работает?
Этот относительно простой двигатель потребует некоторого терпения. Ответом на этот наиболее частый вопрос может быть ряд вопросов. Попробуйте устранить неполадки:

Убедитесь, что ваши английские булавки имеют хороший контакт с клеммами аккумулятора.

• Убедитесь, что вы не удалили слишком много изоляции провода — на одном конце должна быть достаточная изоляция с одной стороны, чтобы цепь не разорвалась при вращении катушки.
• Если катушка слишком сильно наклонена в одну сторону, вам может потребоваться перемотать ее, чтобы она была более симметричной.
• Попробуйте повернуть катушку в другом направлении.

ПОДРОБНЕЕ:

Инструкции по созданию еще более простого двигателя с использованием батареи, магнита, провода и шурупа для гипсокартона можно найти здесь. Будьте осторожны с этим и используйте защиту для глаз, так как винт может вылететь.
http://www.evilmadscientist.com/2006/how-to-make-the-simplest-electric-motor/

Инструкции по созданию более совершенного двигателя, который не требует толчка для начала работы, можно найти в Учитель физики, журнал от AAPT, «Разработка нового метода сборки биполярного двигателя постоянного тока в качестве учебного материала.
https://aapt.scitation.org/doi/10.1119/1.4981037

Ссылки

1. Р. П. Фейнман, Р. Б. Лейтон и Л. Л. Сэндс, Лекции Фейнмана, т. 1 (Addison-Wesley, 1963-1965), глава 16.
2. Р. Д. Найт, Б. Джонс и С. Филд, Физика колледжа, 3-е изд. (Пирсон, Сан-Франциско, Калифорния, 2014 г.