چطور موتور الکتریکی بسازیم؟

انرژی در اشکال مختلف ظاهر می‌شود. انرژی الکتریکی را می‌توان به کار مفید، و یا انرژی مکانیکی توسط ماشین‌آلاتی به‌نام «موتورهای الکتریکی» تبدیل کرد. کار موتور الکتریکی با توجه به فعل و انفعالات الکترومغناطیسی، تعامل جریان (جریان الکترون‌ها) و یک میدان مغناطیسی است. در ویدیوی پایین مراحل ساخت موتور الکتریکی را تماشا کنید.

وسایل مورد نیار برای ساخت موتور الکتریکی در ویدیو

• باتری قلمی
• سیم رسانا
• گیره کاغذ
• کاغذ سمباده
• نوار چسب برق
• قیچی
• آهنربا
• ماژیک

روشی دیگر برای ساحت موتور الکتریکی

این روش مشابه همانی است که در ویدیو دیدید، ولی کمی جزئیات انجام کار متفاوت است. مراحل کار به این ترتیب است:

1- به اندازه 30 بار شروع به بستن سیم در وسط و به‌طور محکم و منظم در اطراف ماژیک کنید .

2- سیم‌پیچی را که از ماژیک ساخته‌اید را سرازیر کنید.

3- پایان سیم را در اطراف سیم پیچ چندبار بپیچید که آن‌ها را به هم نگه دارد، سپس انتهای آن را از حلقه دور کنید. همان‌طور که در تصویر نشان داده شده است:

4- 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 قرار دهید. سیم باید در یک جهت مشابه در هر دو طرف باشد. چرا باید نیمی از سیم عایق، باقی بماند؟

5- هر دو سر سیم که لخت شده را به سمت سوراخ سوزن بکشید تا سیم پیچ کاملا صاف شود.

6- باتری  را روی سطح صاف قرار دهید .

7- با خاک رس مدل‌سازی، باتری را در سر جایش محکم کنید که حرکت نکند.

8- با دو عدد توپ کوچک از خاک رس مدل‌سازی، تیزی سوزن را بپوشانید.

9- محل سوزن درست در کنار انتهای هر باتری باشد، به طوری که انتهای هر سوزن یک ترمینال از باتری را لمس کند.

10- با نوار چسب برق، سوزن را به باتری محکم کنید. سیم‌پیچ شما باید حلق‌آویز بالای باتری باشد.

11- آهنربای کوچک را به باتری طوری بچسبانید که در زیر محور سیم‌پیچ قرار گیرد.

12- سیم پیچ را بچرخانید.

چه اتفاقی می‌افتد؟ زمانی که شما سیم پیچ را در جهت دیگر بچرخانید، چه اتفاقی می‌افتد؟ با یک آهنربا بزرگتر چه اتفاقی می‌افتد؟ باتری بزرگ‌تر؟ سیم ضخیم‌تر؟

نتایج آزمایش ساخت موتور الکتریکی

موتور هنگامی که در مسیر درست تحت فشار قرار گیرد به چرخش خود ادامه خواهد داد و در زمانی که فشار اولیه در جهت مخالف است، موتور چرخشش متوقف خواهد شد. چرا؟! چون 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 سیم‌پیچ ایجاد شده، که آرماتور موتور نامیده می‌شود است. این جریان باعث یک میدان مغناطیسی در سیم‌پیچ است، که کمک می‌کند تا توضیح دهد که چرا سیم پیچ می چرخد. آهن ربا دو قطب مثبت و منفی 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 تا سیم‌پیچ 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. به‌طوری که پالس روشن و خاموش در زمان، با چرخش سیم‌پیچ ایجاد شود. در غیر این صورت، میدان مغناطیسی سیم پیچ مسی با میدان مغناطیسی آهن‌ربا یکی شده و باعث توقف حرکت می‌شود؛ زیرا هر دو یکدیگر را جذب می‌کنند. راه‌اندازی موتور طوری است که در هر زمان که جریان در سیم‌پیچ وجود داشته باشد، به آن یک میدان مغناطیسی می‌دهد، سیم‌پیچ در موقعیت خوبی است که از میدان مغناطیسی آهن‌ربا ثابت رها می‌شود.

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

این آزمایش را دوست داشتید؟ ویدیوی بعدی را از دست ندهید.

ویدیوی بعدی: چطور ماشین بادکنکی بسازیم؟

منبع: شید شاد