Κατασκευή απλού ηλεκτρικού κινητήρα-μοτέρ
Υλικά που χρειαζόμαστε
|
Τι θα κάνουμε
Κατασκευή ενός απλού μοτέρ με ένα μαγνήτη (π.χ. ψυγείου) και ένα κομμάτι σύρμα χαλκού.
Αυτό που χρησιμοποιήσαμε είναι 0,65 χιλ. πάχος αλλά γίνεται και με πιο χονδρό (0,70-0,80 χιλ …).
Το σύρμα τυλίγεται 5-6 φορές γύρω από μια μικρή μπαταρία ΑΑ 1,5 βολτ (βλ. πάνω μέρος διπλανής φωτογραφίας) ή γυρω από ένα χνδρό κυλινδικό μαρκαδόρο. Έπειτα, γυρίζουμε τις δύο άκριες 2-3 φορές στα πλάγια για να δέσουν και να είναι συμμετρικά απέναντι η μια από την άλλη. Στη συνέχεια, ξύνουμε το σύρμα προσεχτικά, με ένα μαχαιράκι ή ένα ξυράφι, προκειμένου να απομακρύνουμε το βερνίκι του χάλκινου σύρματος, στο μισό μέρος της διατομής του από το ένα άκρο του και σε ολόκληρη τη διατομή του, γύρω γύρω από το άλλο άκρο (δείτε σχήματα και φωτογραφίες, ή μισό από τη μια μεριά και ανάποδα το άλλο μισό από την άλλη, το οποίο είναι δυσκολότερο να πετύχουμε σε λεπτό σύρμα).
Μετά το ισορροπούμε σε 2 παραμάνες και βάζουμε από κάτω το μαγνήτη ψυγείου, τόσο κοντά όσο χρειάζεται για να είναι το σύρμα (πηνίο) μέσα στο πεδίο του και να του επιτρέπει να γυρίζει ανεμπόδιστα (π.χ. να μην κουτουλά στο μαγνήτη).
Έπειτα συνδέουμε με καλώδια μία μπαταρία 1,5-4,5 βολτ και περιμένουμε να αρχίσει η περιστροφή ή βοηθάμε λίγο και προσαρμόζουμε κατάλληλα τις παραμάνες ώστε να είναι ακριβώς απένατι η μία από την άλλη. Τα καλώδιά μας μπορεί να είναι και αλουμινοκαλώδια, τα γνωστά μας …
Κόστος 0,30 λεπτά για σύρμα, παραμάνες και μαγνητάκι (βρήκαμε μια συσκευασία των 6 στο γνωστό κατάστημα με 1 Ευρώ), συν το κόστος της μπαταρίας, την οποία τα παιδιά μπορούν να φέρουν και από το σπίτι.
Δείτε παρακάτω το σχετικές φωτογραφίες από τις κατασκευές των παιδιών.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Ερωτήματα
;
;
;
Τι συμβαίνει;
Όταν τα εκτεθειμένα τμήματα του πηνίου αγγίζουν στο πίσω μέρος από τις μεταλλικές παραμάνες που είναι κυκλικά στηρίγματα, το πηνίο, η μπαταρία και οι παραμάνες σχηματίζουν ένα κλειστό κύκλωμα, στο οποίο μπορεί να ρέει από το ρεύμα. Καθώς το ρεύμα ρέει μέσω του πηνίου, δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο τόσο εντός όσο και εκτός, μετατρέποντας το πηνίο σε ηλεκτρομαγνήτη. Η αλληλεπίδραση με το πεδίο μαγνητών (νεοδυμίου ή ισχυρών κεραμικών) προκαλεί την περιστροφή του πηνίου, καθώς "προσπαθεί" να φτάσει σε μια θέση ισορροπίας. Αλλά καθώς γυρίζει, το κύκλωμα ανοίγει και το επαγωγικό ρεύμα "τρέχει" μέσω του πηνίου προς την αντίθετη κατεύθυνση προς το αρχικό ρεύμα. Με άλλα λόγια, η πολικότητα του ηλεκτρομαγνήτη, και η θέση ισορροπίας αλλάζουν. Το πηνίο στρέφεται για άλλη μια φορά και οι επαφές κλείνουν ξανά. Το ρεύμα αλλάζει πάλι κατευθύνσεις, όπως ήταν πριν. Λόγω της κυκλικής αναστροφής της κατεύθυνσης του ρεύματος, το πηνίο κάνει μια πλήρη στροφή κάθε φορά. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα συνεχή περιστροφή. Αυτό είναι ένα παράδειγμα του απλούστερου ηλεκτρικού κινητήρα, το οποίο αποκαλύπτει με έναν τρόπο βασικά στοιχεία για το πώς η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια.
Διδακτική αξιοποίηση
…
Δείτε παρακάτω το βίντεο με τον απλό ηλεκτρικό κινητήρα-μοτέρ από το ΕΦΕΠΕ Ρεθύμνου
Δείτε ακόμα ένα βίντεο για την κατασκευή και λειτουργία ενός παρόμοιου απλού ηλεκτρικού κινητήρα-μοτέρ από MEL Science
Δείτε ακόμα ένα βίντεο για την κατασκευή και λειτουργία ενός παρόμοιου απλού ηλεκτρικού κινητήρα-μοτέρ από τον David Colarusso
Δείτε ακόμα ένα βίντεο για την κατασκευή και λειτουργία ενός παρόμοιου απλού ηλεκτρικού κινητήρα-μοτέρ. Μόνωση συρμάτων με χρήση μαύρου μαρκαδόρου!
Μια ενδιαφέρουσα εναλλακτική ιδέα ενός παρόμοιου απλού ηλεκτρικού κινητήρα-μοτέρ με μία μπαταρία 4,5 V, πηνίο και ένα μαγνήτη νεοδυμίου. Από το 1ο ΕΚΦΕ Ηρακλείου και το Βασίλη Γαργανουράκη
Ένα βίντεο για τη λειτουργία του ηλεκτροκινητήρα
