1821 -ci ildə Michael Faraday, müasir elektrik mühərrikinin yolunu açan batareya, maqnit və teldən istifadə edərək sadə bir homopolar motor qurdu. Eyni materiallarla, öz homopolar motorunuzu qura və iş yerində fizikanı izləmək üçün bir neçə sınaq keçirə bilərsiniz!
Addımlar
Metod 1 /3: Sadə Homopolar Motorun Qurulması
Addım 1. Materiallarınızı toplayın
Homopolar bir motor hazırlamaq üçün xüsusi vasitələrə ehtiyac yoxdur. Lazım olan tək şey bir batareya, bir mis tel uzunluğu və bir neodim maqnitdir.
- İstənilən növ qələvi batareyadan istifadə edə bilərsiniz, ancaq C hüceyrəsi kimi daha böyük bir batareyanı tutmaq daha asan olacaq.
- Bir neçə düym mis tel alın. Çılpaq tel və ya izolyasiya edilmiş tel istifadə edə bilərsiniz. İzolyasiya edilmiş tel istifadə etməyi seçsəniz, hər bir ucunda izolyasiyanın bir hissəsini çıxarın. Mis telini İnternetdə və ya əksər hardware mağazalarında tapa bilərsiniz.
- Hər hansı bir neodim maqnit bu təcrübənin hiyləsini etməlidir, ancaq keçirici örtüklü birini axtarın. İnternetdə müxtəlif ölçülü nikel örtüklü neodim maqnitləri ala bilərsiniz.
- Ayrıca bir alçıpan vidasına ehtiyacınız olacaq. Vida, motorun hərəkətdə olduğunu görməyə imkan verəcəkdir. Motoru uğurla qurduqdan sonra vida dönəcək.
Addım 2. Mıknatısı vintin üzərinə qoyun
Neodim maqnitini götürün və alçıpan vidasının başını bağlayın.
Addım 3. Vidayı batareyanın bir ucuna bağlayın
Vidanın ucunu batareyanın hər iki tərəfinə qoya bilərsiniz. Seçdiyiniz tərəf motorunuzun hansı istiqamətə dönəcəyini təyin edəcək.
Vidanın ucu ilə batareya arasındakı tək təmas nöqtəsi aşağı sürtünmə yatağı rolunu oynayır. Daha ağır bir maqnit bu iki nöqtə arasındakı sürtünmə miqdarını azaldacaq
Addım 4. Mis telini batareyanın üzərinə qoyun
Mis telinizi götürün və batareyanın digər ucuna tutun. Məsələn, vidayı batareyanın düymə ucuna qoymusunuzsa, mis teli düz ucundan tutun.
Addım 5. Motoru tamamlayın
Mis telin sərbəst ucunu maqnitin kənarına yumşaq bir şəkildə qoyun. Mıknatıs və vida dönməyə başlamalıdır.
- Mis telini maqnitin yanına qoyduğunuzda, batareya terminalları arasındakı dövrəni tamamlayırsınız. Akım batareyanın bir ucundan, vintdən aşağıya və maqnitə axır. Mıknatısın yanına toxunaraq, cərəyanın telin içindən və batareyanın digər ucuna axmasına icazə verirsiniz.
- Homopolar bir mühərrik, cərəyanın istiqamətini dəyişdirməyə ehtiyac olmadan davamlı fırlanma qabiliyyətinə malikdir.
- Vidanın yüksək sürətlə fırlanmağa başlaması çox vaxt çəkmir. Həm vida, həm də maqnit batareyadan asanlıqla uçur. Maqnit və elektriklə işləyərkən diqqətli olun.
- Bu təcrübəni apararkən telin istiləşməsi mümkündür. Teli uzun müddət mıknatısla tutmayın.
Metod 2 /3: Sərbəst Homopolar Motorun Hazırlanması
Addım 1. Təchizatlarınızı toplayın
Müstəqil bir homopolar mühərrik etmək üçün yalnız bir neçə şeyə ehtiyacınız var. İnternetdə və ya yerli hardware mağazanızda ehtiyacınız olan hər şeyi tapa bilməlisiniz.
- Motorunuzu hazırlamaq üçün aşağıdakı materiallara ehtiyacınız olacaq: 1 AA batareya, 2-3 neodim maqnit və bir neçə düym mis tel.
- Mis telin işlənməsinə kömək etmək üçün bir cüt tel kəsici və ya kəlbətin də lazım ola bilər.
Addım 2. Batareyanı maqnitlərə qoyun
Bir stend etmək üçün maqnitlərinizi bir yerə yığın. Batareyanın düz və ya mənfi tərəfini maqnitlərin üstünə qoyun.
Addım 3. Mis telinizi bükün
Bir neçə düym mis tel götürün və bükün ki, bir ucu maqnitə, bir ucu da batareyanın müsbət tərəfinə toxunsun.
- Mis telinizi, batareyanın üzərinə qoyulduqda fırlanacaq fərqli formalarda bükə bilərsiniz. Simmetrik formalar ən yaxşı işləyir, beləliklə iplik tarazlığı pozmur.
- Telinizi ürək şəklində əyməyə çalışın. Ürək şəklini meydana gətirdiyiniz zaman, mis telin hər bir ucunu maqnitin ətrafına oturacaq şəkildə bükün. Ürəyin yuxarı hissəsindəki boşluq batareyanın müsbət ucunu birləşdirən nöqtə olacaq.
Addım 4. Teli motorun üzərinə qoyun
Telinizi götürün və batareyanın üzərinə qoyun. Maqnitin yan tərəfinə toxunan telin bir hissəsi və batareyanın müsbət tərəfinə toxunan bir teliniz olduğu müddətdə teliniz fırlanmalıdır.
- Bu homopolar motorda cərəyan maqnit sahəsinin iştirakı ilə axır. Bir cərəyan maqnit sahəsində axanda Lorentz qüvvəsi olaraq bilinən bir şeylə qarşılaşacaq. Telin batareyanın ətrafında fırlanmasına səbəb olan şey Lorentz qüvvəsidir.
- Tel batareyaya üç nöqtədə bağlanır. Telin bir nöqtəsi pozitiv terminalda və telin iki ucu maqnitin yanında, mənfi terminalda yerləşir. Cərəyan pozitiv terminaldan çıxır və telin hər iki tərəfindən aşağıya doğru axır. Maqnit sahəsi cərəyanı kənara itələyərək tellərin fırlanmasına səbəb olur.
Metod 3 /3: Maqnitohidrodinamik Sürüş Sisteminin Qurulması
Addım 1. Təchizatlarınızı toplayın
Maqnitohidrodinamik (MHD) hərəkətini nümayiş etdirmək üçün homopolar motorunuzdan istifadə edə bilərsiniz. MHD mühərriki, elektrik cərəyanını sudan bir şeyi itələmək üçün istifadə etmək vasitəsidir. Bu təcrübə üçün aşağıdakılara ehtiyacınız olacaq:
- 1 ədəd C hüceyrəli batareya
- 1 güclü neodim maqnit
- 2 ədəd qalın mis tel
- Kiçik bir yemək
- Duz və istiot
Addım 2. Su hazırlayın
Təxminən.25 ilə.5 düym (0.6 ilə 1.3 sm) su tökün. Yeməyi tamamilə doldurmayın. Bir neçə duz və bibər qarışdırın və yeməyi maqnitin üzərinə qoyun.
Duz əlavə etmək suyun keçiriciliyini yaxşılaşdırır. Bibər əlavə etmək, işdəki hərəkətliliyi görməyə imkan verir
Addım 3. Teli bükün
Hər bir tel parçasını bükün ki, telləri batareyaya tutduğunuzda, əks ucları bir -birindən bir neçə santimetr aralı olsun.
Mis telini batareyaya tutduğunuzda, tellər demək olar ki, "Y" şəklini almalıdır. Telin uclarının bir -birinə toxunmamasına diqqət yetirin
Addım 4. Telləri batareyaya tutun
Bir teli batareyanın müsbət tərəfinə, bir ucunu da batareyanın mənfi tərəfinə tutun.
Addım 5. Telin sərbəst uclarını su qabına yapışdırın
Bir teli qabın ortasına, digərini isə qabın kənarına qoyun. Suyun tellərdən birinin ətrafında fırlanmağa başladığını görməlisiniz.
- Su Lorentz qüvvəsi səbəbiylə hərəkət edir. Hər tel bir elektrik cərəyanı daşıyır. Telləri duzlu suya batırdığınız zaman dövrəni tamamlayırsınız. Cərəyan, bir teldən digərinə suda yatay olaraq hərəkət edir. Su qabı bir maqnit üzərində oturduğundan, su boyunca yuxarı doğru hərəkət edən bir maqnit sahəsi var. Elektrik cərəyanı maqnit sahəsində hərəkət edərkən, Lorentz qüvvəsi suyun fırlanmasına səbəb olur.
- Batareyanı döndərsəniz, cərəyanın istiqamətini tərsinə çevirə bilərsiniz və su əks istiqamətdə fırlanacaq.
- Su və elektriklə məşğul olursunuz, buna görə də bu təcrübəni həyata keçirərkən diqqətli olun.
