ساخت یک موتور الکتریکی

انرژی در اشکال مختلف ظاهر می‌شود. انرژی الکتریکی را می‌توان به کار مفید، و یا انرژی مکانیکی توسط ماشین آلات به نام موتورهای الکتریکی تبدیل کرد.
کار موتور الکتریکی با توجه به فعل و انفعالات الکترومغناطیسی: تعامل جریان (جریان الکترون ها) و یک میدان مغناطیسی می‌باشد.

مسئله
دریابید چگونه یک موتور ساده الکتریکی بسازید.
آزمایش علمی ساخت موتور الکتریکی

موادلازم:
باتری D
سیم عایق شده 22G
سوزن دوخت فلزی با سوراخ بزرگ، باید به اندازه کافی بزرگ باشد که سیم از آن رد شود.
خاک رس مدلسازی
نوارجسب برق
چاقو
آهنربا گرد کوچک
ماژیک نازک

روش انجام کار:
به اندازه 30 بار شروع به بستن سیم در وسط و به طورمحکم و منظم در اطراف ماژیک کنید .
سیم پیچی را که از ماژیک ساخته‌اید را سرا زیر کنید
پایان سیم را در اطراف سیم پیچ چند بار بپیچید که آنهارا به هم نگه دارد ، سپس انتهای آن را از حلقه دور کنید. هماطور که در تصویر نشان داده شده است:

آرماتور موتور
این چیست؟ هدف آن چیست؟
از فرد بزرگسالی بخواهید برای استفاده از چاقو به شما کمک کند. از بالا نیمی از سیم عایق را بریده و در هر دو سر آزاد سیم پیچ قراردهید. سیم باید در یک جهت مشابه در هر دو طرف باشد. چرا باید نیمی از سیم عایق ، باقی بماند؟
ساخت موتور الکتریکی
هر دو سرسیم که لخت شده را به سمت سوراخ سوزن بکشید تا سیم پیچ کاملا صاف شود.

سوزن الکترو موتور
باتریD را روی سطح صاف قرار دهید .
با خاک رس مدل سازی، باتری را در سر جایش محکم کنید که حرکت نکند.
با 2 توپ کوچک از خاک رس مدل سازی، تیزی سوزن را بپوشانید.
محل سوزن درست در کنار انتهای هر باتری باشد به طوری که انتهای هر سوزن یک ترمینال از باتری را لمس کند.
موتور الکتریکی ساده
با نوار چسب برق ، سوزن را به باتری محکم کنید. سیم پیچ شما باید حلق آویز بالای باتری باشد.
آهنربای کوچک را به باتری طوری بچسبانید که در زیر محورسیم پیچ قرار گیرد.
آزمایش علمی ساخت الکترو موتور
سیم پیچ را بچرخانید، چه اتفاقی می افتد؟ زمانی که شما سیم پیچ را در جهت دیگر بچرخانید، چه اتفاقی می افتد؟
با یک آهنربا بزرگتر چه اتفاقی می افتد؟ باتری بزرگتر؟ سیم ضخیم تر؟

نتایج
موتور هنگامی که در مسیر درست تحت فشار قرار گیرد به چرخش خود ادامه خواهد داد.و موتور چرخشش متوقف خواهد شد، زمانی که فشار اولیه در جهت مخالف است.

چرا؟
این فلز، سوزن، و سیم ایجاد یک مدار حلقه بسته کرده که می‌تواند در حال حاضر به حرکت ادامه دهند. جریان از ترمینال منفی باتری، از طریق مدار به ترمینال مثبت باتری می‌رود.در حال حاضر در یک حلقه بسته میدان مغناطیسی ایجاد شده ،که شما می توانید با “قانون دست راست” تعیین کنید و انگشت شست در جهت جریان بوده و منحنی انگشتان، راه میدان مغناطیسی را نشان می‌دهد.

در حال حاضر حرکت از طریق سیم پیچ ایجاد شده، که آرماتور موتور نامیده می‌شود است.این جریان باعث یک میدان مغناطیسی در سیم پیچ است، که کمک می‌کند تا توضیح دهد که چرا سیم پیچ می چرخد. آهن ربا دو قطب مثبت ومنفی دارد. تعاملات مثبت و منفی به هم بچسبند، و مثبت ،مثبت و منفی ،منفی را دفع می‌کند. از آنجا که میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط جریان در سیم عمود آهنربای متصل به باتری بوده، حداقل بخشی از میدان مغناطیسی سیم دفع و باعث می‌شود سیم پیچ به چرخش ادامه دهد.

پس چرا ما نیاز به حذف عایق تنها دریک طرف هر یک از سیم ها داریم؟ ما نیاز به یک راه برای شکستن مدار داریم .به طوری که پالس روشن و خاموش در زمان ، با چرخش سیم پیچ ایجاد شود. در غیر این صورت، میدان مغناطیسی سیم پیچ مسی با میدان مغناطیسی آهن ربا یکی شده و باعث توقف حرکت می‌شود، زیرا هر دو یکدیگر را جذب می‌کنند. راه اندازی موتور ما به طوری است که درهر زمان که جریان در سیم پیچ وجود داشته باشد، به آن یک میدان مغناطیسی می دهد، سیم پیچ در موقعیت خوبی است که از میدان مغناطیسی آهن ربا ثابت رها می‌شود.

در حال حرکت، سیم پیچ می‌تواند به چرخش ادامه دهد تا باتری تمام شود. به این دلیل که آهن ربا تنها در یک جهت چرخش دارد ، زیرا نخ ریسی در جهت اشتباه نمی‌شود و میدان مغناطیسی به دفع یکدیگر پرداخته و جذب نمی‌کند.

مطالب مرتبط:
نحوه کار موتور الکتریکی
موتور الكتریكی جریان مستقیم
موتور الکتریکی و موتورهای الکتریکی DC
موتور الکتریکی جاروبک دار


بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تنظیم: نسرین صادقی