איך מייצרים מנוע הומופולרי?
בדיוק כמו חוט הנחושת בצורת לב, מנוע הומופולרי זה משתמש בסוללת AA פשוטה היושבת על גבי מגנט ניאודימיום במצב אנכי כאשר הקוטב החיובי מכוון מעל הקוטב השלילי.
מנוע הומופולרי הוא מנוע חשמלי פשוט עם שני קטבים מגנטיים. הם הומצאו לראשונה בשנות ה- 1800 ואין להם שום יישום מעשי משמעותי כיום, אך הם יכולים להועיל להדגמה או להבנה של אופן הפעולה של זרמים חשמליים ומנועים. בניית מנוע הומופולרי משלך מהנה וקל, אך דורשת זהירות. לעולם אל תשתמש במגנטים השוקלים יותר מגרם; בכך אתה מסכן לצבוט בידך או לרסק את הסוללה. הזדמנויות בלתי מוגבל הצעות מנוע homopolar ליצירתיות - כמעט בכל צורת תיל נחושת סימטרית אתה יכול לדמיין ניתן להתאים בתור עיצוב מנוע homopolar.
שיטה 1 מתוך 3: יצירת מנוע הומופולרי בסיסי
- 1הכן את החומרים למנוע. תזדקק למגנט ניאודימיום, בורג עץ, סליל של חוט נחושת מדוד דק (1,3 מילימטר / 16 מד), חותכי חוטים, צבת אף ומחט AA. ודא שאתה משתמש בחוט שאינו מצופה, לא מגנטי וקצת גמיש. חוטי נחושת מצופים עשויים בדרך כלל חוטי נחושת דקים מרובים השזורים בחוט דמוי חבל. חוט מסוג זה חלש מכדי לשמור על צורה ניתנת לכפיפה, איכות שתרצה שיהיה בהמשך.
- המגנט צריך להיות גליל שטוח שקוטרו אינו גדול מכסנטימטר אחד. היזהר שלא לתת לילדים קטנים לשחק עם המגנט. כמו כן, אל תניח אותו על ציוד אלקטרוניקה או בסמוך לו, כולל טאבלטים, טלפונים או נגני MP3.
- 2הניחו את ראש הבורג על המגנט. במילים אחרות, נקודת הבורג צריכה להידבק היישר מהמגנט, שראשו השטוח מודבק על המגנט. ראש הבורג צריך להיות מרוכז בצורה מושלמת על המגנט, עם מרווח שווה לאורך כל ההיקף בין קצה המגנט לקצה ראש הבורג.
- אם אתה רוצה לכוון את מיקום הבורג על המגנט, אתה אמור להיות מסוגל להחליק אותו מסביב. אם אתה רוצה להשתמש בבורג אחר מסיבה כלשהי (או פתאום מבין שאתה צריך לתלות תמונה עם הבורג), נסה לדחוף אותה מהמגנט ולא לנסות לשלוף אותה ישר החוצה.
- 3החזק את הקצה החיובי של סוללת ה- AA (זה עם הדיו המשתרע החוצה) בדיוק מעל הנקודה החדה של הבורג. צובט את הסוללה בין האגודל לאצבע האמצעית. הורד את הסוללה על הבורג כך שנקודת הבורג תיצור קשר עם מרכז המשוער של המוט החיובי של הסוללה. כעת על הסוללה להיות מעל הבורג, שאמור להיות מעל הסוללה, בקו אנכי.
- 4השלם את המעגל. ביד חופשית הביאו קצה אחד של חוט הנחושת עד לקוטב השלילי (הקצה השטוח) של הסוללה. צבט את החוט במקום על גבי הקוטב השלילי בעזרת האצבע המורה. תוריד את הקצה השני של חוט הנחושת לסוללה וצור איתו קשר. מכלול הציפורניים והמגנטים אמור להסתובב.
- ייתכן שתשמע זמזום נמוך או זמזום לאחר סיום המעגל.
- אם הוא לא מסתובב, נסה להפוך את קוטביות המגנט על ידי הסרת הבורג, הפיכת המגנט ואז חבר אותו מחדש.
מנוע הומופולרי הוא מנוע חשמלי פשוט עם שני קטבים מגנטיים.
שיטה 2 מתוך 3: הכנת מנוע הומופולרי ללא ידיים
- 1הנח את מגנט הניאודימיום על הקצה השטוח של הסוללה. מגנט ניאודימיום הוא מגנט של אדמה נדירה העשוי ניאודימיום והוא חזק במיוחד. החל את המגנט שלך בזהירות על תחתית הסוללה. הנח את מכלול הסוללה / מגנט על משטח ישר.
- 2כופף את החוט שלך לצורת לב. מדוד את כל גובה מכלול הסוללה / מגנט. השג תבנית בצורת לב מספר צביעה או הדפיס תבנית מהמחשב שלך. הניחו את התבנית על משטח ישר. מצא את מרכז חוט הנחושת שלך והניח אותו מעל הנקודה שממנה מקרינה הזווית החדה של תבנית הלב שלך. משם, החוט צריך להתעקם מעלה והרחק מהנקודה המרכזית לפני שהוא עובר בחזרה כלפי מטה לכיוון בסיס הסוללה.
- 3השתמש במדידות מכלול הסוללה / מגנט כדי להתאים את צורתו. ודא שהנקודה המרכזית של לב התיל תשב על המוט החיובי והתחתית תיסגר סביב המגנט. שני קצוות החוט צריכים להיסגר סביב הסוללה משני הצדדים, וליצור לולאה סגורה. החוט צריך לגעת בדפנות הסוללה מבלי לצבוט אותה כל כך חזק עד שתנועת החוט סביב הסוללה מוגבלת או בלתי אפשרית כאשר הוא מתחיל להסתובב.
- 4בצע התאמות קטנות בחוט בצורת לב שיצרת. כוונון עדין של צורת החוט עשוי לדרוש מפגשים חוזרים ונשנים של הנחתו על מכלול הסוללה / מגנט, בדיקת סימטריה ושיווי משקל והרחבת או הידוק הלולאה הנוצרת על ידי שתי "זרועות" הלב שנפגשות סביב הבסיס. ודא שהלולאה סביב המגנט לא באה במגע עם השולחן; אם כן, זה יגרום לחיכוך המעכב את המהירות והיעילות של המנוע ההומופולרי שלך.
- 5התניע את המנוע. לאחר שצורת החוט שלך מוכנה, תוכל להעמיד אותה על הקוטב החיובי של הסוללה. צפו בצורת החוט מסתובבת סביב. אם אתה במערכת יחסים, זה פונקציות עיצוב המנוע homopolar בתור מתנה רומנטית DIY קל.
באיזה סוג חוט נחושת עלי להשתמש בעת ייצור מנוע הומופולרי?
שיטה 3 מתוך 3: הכנת מנוע הומופולרי בלרינה
- 1התחל ביצירת לולאה שמתאימה סביב המגנט. בדיוק כמו חוט הנחושת בצורת לב, מנוע הומופולרי זה משתמש בסוללת AA פשוטה היושבת על גבי מגנט ניאודימיום במצב אנכי כאשר הקוטב החיובי מכוון מעל הקוטב השלילי. לולג קצת חוט נחושת סביב המגנט. אתה לא צריך לגרום לכל הלולאה לגעת בבסיס; לולאה ביצית הנוגעת בסוללה בשתי נקודות בלבד מקובלת כמו לולאה עגולה שתופסת את כל המגנט.
- 2סובב את החוט למחט פקקים למחצה. לאחר השלמת הלולאה סביב הבסיס, כופף את החוט כלפי מעלה והרחק מהלולאה סביב המגנט. קוטר הפקק צריך להיות רחב יותר בכמה מילימטרים מזה של הסוללה. עצור את מחלץ הפקקים בערך עד אורך הסוללה.
- 3שנה את כיוון החוט לקו אנכי לחלוטין. בנקודה כשלושה מילימטרים מעל הנקודה הגבוהה ביותר בסוללה, לחץ את החוט פנימה בזווית של תשעים מעלות לכיוון מרכז הקוטב החיובי. ברגע שהחוט נמצא מעל הדיו המרכזי של הקוטב החיובי, כופף אותו כלפי מטה כך שהוא נוגע בדיו, ואז מתרוצץ מעלה ומתרחק מהדיוווט בסיבוב סיכת ראש.
- 4הכינו רקדנית זעירה. במקום צורת לב, כופף את חוט הנחושת לצורת בלרינה, זרועות מושטות. התחל בסיבוב החוט, עכשיו מצביע ישר למעלה, בכפיפה של תשעים מעלות בערך סנטימטר וחצי מעל הקוטב החיובי של הסוללה. אורך זה בערך סנטימטר אחד, משוך את החוט לסיבוב סיכת ראש, והטה אותו לאחור לכיוון התשעים מעלות שהפך זה עתה.
- 5זווית החוט כלפי מעלה בסיבוב של תשעים מעלות ומשכה את החוט בצורה עגולה בערך בגודל של ניקל. זה יהיה הראש של הרקדנית. פעם בצד השני של "הצוואר" של הרקדנית, החזירו את החוט לצד השני של הרקדנית, והשקפו את העיקולים שעשיתם זה עתה. אתה צריך בסופו של דבר עם צורת "T" עם עיגול מעל הצומת המרכזית. עם זאת, אינך יכול לסיים במקום בו התחלת (לגעת בדיווט המרכזי על הקוטב החיובי של הסוללה), וכך תצטרך להדק את החוט בנקודה כחצי ס"מ מעל הקוטב החיובי של הסוללה.
- זה עשוי לעזור להשתמש בתבנית או בקווי מתאר שציירת או הדפסת מהאינטרנט בעת עיצוב החוט לצורת הבלרינה. אתה יכול להדפיס את מתאר הבלרינה או את התבנית, ואז להניח את החוט מעליו, לכופף לאורך המתאר כדי לקבל את הצורה הרצויה.
- מגנט ניאודימיום אחד
- בורג עץ אחד
- סליל של חוט נחושת דק-מד (1,3 מילימטר / 16 מד)
- מספרי תיל
- צבת אף מחט
- סוללת AA אחת
- הרקדנית יכולה להיות צורה מסובכת מכיוון שהיא פחות סימטרית מצורת הלב.
- אם אתה מתקשה בהפעלת המנוע ההומולרי, תן לו דחיפה או סיבוב קל סביב צירו האנכי כדי להתחיל אותו.
- אם אתה מתקשה לאזן את החוט בסוללה, צבוט אותו מעט כך שהוא יהפוך לסימטרי יותר.
- אתה יכול להשתמש בכל צורה סימטרית שתרצה בעת כיפוף חוט הנחושת. הצורה הסימטרית חייבת להיות מסוגלת לגעת בקוטב החיובי של הסוללה ולהסתובב סביב המגנט עצמו בבסיס מכלול הסוללה / מגנט. אתה יכול להשתמש בלב, מלבן או צורת פרפר.
המנוע ההומופולרי מציע הזדמנויות בלתי מוגבלות ליצירתיות - כמעט כל צורת חוט נחושת סימטרית שתוכלו לדמיין יכולה להיות מותאמת כעיצוב מוטורי הומופולרי.
- נתק את חוט הנחושת למגנטים ולסוללה אם המנוע אינו מסתובב כך שלא תסכן את שריפת הסוללה.
- אין להשתמש בליתיום או בסוללות נטענות, או להשאיר ללא השגחה.
- לעולם אל תשתמש במגנטים במשקל העולה על גרם אחד; בכך אתה מסכן לצבוט בידך או לרסק את הסוללה.
- היזהר. המנוע ההומופולרי יכול להוציא הרבה אנרגיה בצורה של חום. אל תתנו לו להסתובב יותר מדי זמן או שהיד שלכם תישרף.
- לעולם אל תתנו לילדים לגעת במגנטים שבהם השתמשתם בניסוי.
קרא גם: איך לתפור שטיח?
שאלות ותשובות
- האם אוכל להשתמש בצורת מגנטים שונה עבור מנוע הומופולרי?הצלחתי לגרום לו לעבוד עם מגנט ניאודימיום מלבני בגודל 0,38" x 0,5".
- איך מנוע הומופולרי יעזור לי במצב אמיתי?אם קר לך, אתה יכול לשים עליו חיבור מאוורר כדי לקרר אותך.
- האם אתה יכול להשתמש בכל סוג של מגנט?כן, אבל מגנטים ניאודימיים הם הטובים ביותר מכיוון שהם חזקים, וככל שהמגנט חזק יותר, כך הוא מסתובב מהר יותר.
- האם אוכל להשתמש במגנט רגיל?כן, אבל זה לא מסתובב מהר, הוא מסתובב הכי מהר עם מגנט ניאודימיום.
- באיזה סוג חוט נחושת עלי להשתמש בעת ייצור מנוע הומופולרי?השתמש בחוט נחושת שאינו מבודד. כמו כן, הימנע מחוטים קלועים. מלבד זאת, כולם צריכים לעבוד.
- היכן אוכל למצוא מגנט נאודימיום?הזמינו באמזון. חפש מגנטים של נאודימיום וודא שהם בגודל הנכון.
- האם יש צורך להשתמש בחוט נחושת חשוף?כן. חוט נחושת מבודד לא יצור קשר עם המסופים והמעגל לא יושלם.
- האם אוכל להשתמש בסוגים אחרים של חוט נחושת לשם כך?כן, אבל הוא חייב להיות מסוגל להעביר דרכו חשמל בקלות. בעיקרון, כמעט כל חוט שהוא מתכת צריך לעבוד. ואם זה לא עובד, הסר מיד את החוט מהמנוע כדי לוודא שהסוללה שלך לא נשרפת.
- כיצד ניתן להשיג מגנט ניאודימיום?הזמינו באמזון, שם קיבלתי את שלי. חפש מגנטים של נאודימיום וודא שהם בגודל הנכון.
שאלות ללא מענה
- באיזה סוג מגנטים אוכל להשתמש מלבד מגנטים ניאודימיום?
- האם אוכל להשתמש במגנטים בצורת שונה מלבד המגנט העגול והנאודימיום?
- האם אוכל להשתמש בכל סוג של חוט בעת ייצור מנוע הומופולרי?
תגובות (8)
- היה לי הרבה יותר קל להכין את הספירלה או הבלרינה אחת מאשר הלב או הריבוע.
- זה עזר לי להבין איך מגנטיות וזרם עובדים.
- זה עזר לי לסיים את פרויקט בית הספר שלי בנושא מנועים הומופולריים.
- ניסוי מהנה.
- זה באמת עזר! זהו מדריך מדהים!
- זה אכן הסביר למה ציפיתי במדויק.
- ההליך והתמונות עזרו. זה באמת עזר לי מאוד.
- אני אשתמש בזה לפרויקט של יריד המדע שלי.
