如何制作一个最简单的电动机
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一根铁钉,一颗电池,一条电线,一个纽扣磁铁(建议用耳机上的钕磁铁),只要你用上面这些东西,30秒就能做一个世界上最简单的电动机.
先把铁钉和磁铁连起来,并把它一头吸在电池的一极上,正负都可以,只是最后旋转的方法相反而已.然后要用电线把电池和铁钉尾段的磁铁连接起来,即慢慢地用电线碰几下磁铁,铁钉就开始加速旋转.据测量只要15秒就可以使铁钉加速到1万转每分钟!(需垂直放置,建议磁铁大一点,重量抵消磁力后,可以使铁钉和电池接触点的摩擦力最小化)
至于原理是法拉第(不是法拉力)的电磁感应的衍生作用洛仑兹力(或安培力).,但是具体我就忘记了(只记得当时要用什么左右手定律),:p 看图吧 (绿色的就是引起铁钉旋转的安培力,不过方向好像画反了).
用同样的原理,如果你把铁钉换成一杯盐水(良好的导电体)加上胡椒粉,把磁铁垫到杯子下面,再用两根导线连通电池和盐水,你就能看到神奇的自旋作用.
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实验描述:
这是一个非常简单的电动机.只需要从易拉罐上剪下宽约为10mm的铝圈,剪断,把两端重叠一段后用图钉从环外扎透(如右上图所示),图钉的尖放在五号电池的正极上面,电池负极下面吸附一块圆柱形的强磁铁(如右下图所示).当铝环的侧边与磁铁的柱面相接触时,铝环中有电流通过,在磁铁的磁场作用下,铝环受到安培力,这样就以图钉尖为轴心而不停地转动,有趣极了.
铝环电动机的构造十分新颖、简单、巧妙.日本学者饭田先生来我馆参观后对此赞不绝口,并在日本爱智县物理教师交流会上做了精彩介绍.
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材料:
直径0.4毫米左右的漆包线2米-- 2.5米;曲别针两
根;小木螺钉两颗;磁铁(可用收音机的废喇叭磁铁)一块;电池(型号自选)两节;与电池配套
的电池夹一个;长约150毫米左右的软导线两根;厚约10毫米的木板一块.
制作:
一、两根曲别针的一端拉直后,再把顶端弯成小环①.把它们的另一端弯成直角,做成电枢
线圈的支架②.二、将漆包线放在直径约30毫米左右的圆棒上绕成电枢线圈.线圈的首尾各留出
15毫30毫米的一段,并用它们把线圈扎紧,如③.然后,用小刀刮去线头和线尾上的一半漆皮.
三、剥去两根软导线两端的绝缘皮,并把它们的一头分别连在电池夹④的正负极上.
组装:
一、用两颗木螺钉把支架钉牢在木板上,两个支架之间应能放下磁铁⑤.
二、把电枢线圈的头尾分别装进两个支架顶端的小环里,再把它们的顶端弯成小环,以免
电枢线圈旋转时滑出支架⑥.
三、把接在电池夹上的一根导线接在线圈支架⑦上,另一根导线⑧当做电源开关,当它接在
支架上时,相当于合上电源于关;拆下时,相当于断开电源开关.
试验方法:
把作电源开关的导线连接在支架上,用手指轻轻拔动一下线圈,线圈便会迅速旋转
起来;拆下作电源开关的导线,线圈便会慢慢停下来.
为什么电流流过电枢线圈时,它会不停地旋转呢?这是因为磁铁有南北两极,并且同性磁极相
互排斥,异性磁极相互吸引.如果把一块磁铁吊起来,再拿另一块磁铁靠近它,它就会旋转,一直
转到两块磁铁的异性磁极相对为止.若要吊着的磁铁继续旋转下去必须把第二块磁铁调过头来.而
有电流通过的线圈也会产生磁性,并且同磁铁一样也有南北两极.与磁铁不同的是,它的南北两极
会随着线圈中电流方向的改变 而改变.在真正的电动机里,流过电枢线圈的电流方向是通过整流
器来改变的.而在这个简易电动机里,是利用首尾刮去一半漆皮的导线作为自动开关,使线圈中的
电流时断时续,磁性时有时无.有电流时,因磁铁与线圈间有磁力作用而使线圈发生转动;无电流
时,线圈会因惯性而继续旋转至有电流时再发生力的作用,从而连续旋转起来.
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简单电动机制作方法
一节5号(AA)电池,一条硬铜线,一块永磁铁,这就是全部材料.
构建好后铜环就会高速旋转,很有意思.可以用来启迪下一代电子爱好者.
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所有材料
电池一定要选择可以被磁铁吸着的
磁铁尽量和电池直径相同并有可导电的金属镀层的
吸在电池负极上并保证不会短路
铜线折成如图的形状,也可以折成更有趣的线条
需要注意,铜线下方的两个边不能同时接触磁铁,要留有一段空隙
调整上下高度使电流可以在某时刻通过一边的铜线产生回路
如图将铜线放在电池上