Моторчик для игрушки своими руками
Задача любого электродвигателя – преобразовывать электрическую энергию в механическое движение. Используются такие преобразователи в очень многих отраслях: от серьёзных промышленных линий до небольших двигателей, которые поднимают в небо квадрокоптеры. А при минимуме подручных средств и знании основ электротехники, небольшой электродвигатель можно сделать самостоятельно.
Необходимы элементы
Чтобы сделать небольшой электродвигатель, потребуется:
- Основа для источников питания . Если проще – гнездо с выводами «+» и «-». Для этой цели подойдёт старый фотоаппарат – «мыльница», ненужная детская игрушка или вышедший из строя магнитофон.
- Магнит . Самый щедрый источник магнитов небольшого размера – старые динамики, на разборку которых редко уходит более 15-20 минут. При наличии лишних средств, можно купить маленький неодимовый магнит в любом магазине радиотехники.
- «Пальчиковая» батарейка , напряжением не более 1,5 В.
- Медная проволока сечением 1 мм2 , отрезком не менее одного метра.
Когда все «ингредиенты» будущего электродвигателя будут собраны, можно приступать к его сборке.
Последовательность сборки простого электродвигателя
Главное, выполнять последовательность точно и аккуратно, иначе результат может получиться не совсем ожидаемым и двигатель будет работать некорректно.
Последовательность сборки электродвигателя:
- Намотать на батарейку несколько витков медной проволоки. Это импровизированная катушка будущего электродвигателя, поэтому витки должны ложиться плотно один к другому и после снятия с батарейки сохранить свою форму.
- Зафиксировать витки катушки с помощью двух отрезков проволоки и из этих же отрезков сделать короткие ровные выводы. На концах выводов необходимо удалить эмаль, для этой цели подойдёт монтёрский или простой канцелярский нож.
- Из двух коротких отрезков проволоки сделать 2 фиксатора для катушки, с двумя небольшими кольцами на концах.
- Вставить батарейку в гнездо.
- Вставить фиксаторы с двух сторон батарейки, там, где расположены выводы «+» и «-». Убедиться, что фиксаторы надёжно зажаты.
- В кольца фиксаторов вставить выводы катушки.
- Положить на верх батарейки магнит и легко толкнуть катушку.
Если конструкция сделана правильно, то катушка начнёт стремительно вращаться, до тех пор, пока хватит заряда батарейки. Конечно, подобный мотор не принесёт ощутимой пользы дома или в хозяйстве, но он является прямым примером действия природного магнетизма и на практике позволяет поэкспериментировать с основами электротехники.
Принцип действия электродвигателя из батарейки и магнита
Катушка, сделанная из нескольких витков проволоки, также является отрезком, по которому протекает реверсивный ток, и имеет на своих сторонах как положительные, так и отрицательные заряды. Которые притягиваются к размещённому ниже магниту.
Чтобы конструкция вращалась, необходимо, во-первых, правильно рассчитать расстояние от магнита до катушки, во-вторых, убедиться в качественном контакте проводников с выводами батарейки. Эти самые проводники также должны быть качественно зачищенными, чтобы эмаль проволоки не препятствовала прохождению постоянного тока.
Данный электродвигатель может использоваться как уникальное и интересное дополнение интерьера комнаты или кабинета. Такую игрушку всегда можно приобрести в магазине, но гораздо интереснее и познавательнее сделать самостоятельно, используя подручные материалы и средства.
Многие радиолюбители всегда не прочь смастерить какой-нибудь декоративный прибор исключительно в демонстративных целях. Для этого используются простейшие схемы и подручные средства, особенно большим спросом пользуются подвижные механизмы, способные наглядно показать воздействие электрического тока. В качестве примера мы рассмотрим, как сделать простой электродвигатель в домашних условиях.
Что понадобится для простейшего электродвигателя?
Учтите, что изготовить рабочую электрическую машину, предназначенную для совершения какой либо полезной работы от вращения вала в домашних условиях довольно сложно. Поэтому мы рассмотрим простую модель, демонстрирующую принцип работы электрического двигателя. С его помощью вы можете продемонстрировать взаимодействие магнитных полей в обмотке якоря и статоре. Такая модель будет полезной в качестве наглядного пособия для школы или приятного и познавательного времяпрепровождения с детьми.
Для изготовления простейшего самодельного электродвигателя вам понадобится обычная пальчиковая батарейка, кусочек медной проволоки с лаковой изоляцией, кусочек постоянного магнита, по размерам не больше батарейки, пара скрепок. Из инструмента хватит кусачек или пассатижей, кусочка наждачной бумаги или другой абразивный инструмент, скотч.
Процесс изготовления электродвигателя состоит из таких этапов:
- Намотайте на пальчиковую батарейку от 10 до 15 витков медной проволоки – это и будет ротор мотора. Можно использовать не только батарейку, но и любое круглое основание.
- Снимите намотку с батарейки, постарайтесь не сильно нарушать диаметр витков. Зафиксируйте всю катушку двумя диаметрально противоположными витками, как показано на рисунке ниже. Рис. 1: зафиксируйте обмотку витками
- При помощи мелкого наждака зачистите концы якоря электродвигателя. Ваша задача – удалить слой изоляции, так как через эти концы будет осуществляться токосъем.
- При помощи пассатижей согните две скрепки таким образом, чтобы получились круглые петли посредине скрепки. В качестве основания для перегиба петли можно использовать любой твердый предмет, к примеру, спичку. Рис. 2: согните скрепку
- Зафиксируйте скотчем обе скрепки на выводах пальчиковой батарейки, важно добиться плотного прилегания. Если нужно, намотайте несколько слоев скотча.
- Поместите в петли концы ротора, он же будет выступать и валом электродвигателя. Зачищенные концы провода должны располагаться на скрепках. Рис. 3: поместите ротор в петли
- Зафиксируйте под катушкой на поверхности пальчиковой батарейки постоянный магнит.
Простой электродвигатель готов – достаточно толкнуть пальцем катушку и она начнет вращательное движение, которое будет продолжаться до тех пор, пока вы не остановите вал мотора или не сядет батарейка.
Рис. 4: запустите катушку
Если вращение не происходит, проверьте качество токосъема и состояние контактов, насколько свободно ходит вал в направляющих и расстояние от катушки до магнита. Чем меньше расстояние от магнита до катушки, тем лучше магнитное взаимодействие, поэтому улучшить работу электродвигателя можно за счет уменьшения длины стоек.
Одноцилиндровый электродвигатель
Если предыдущий вариант никакой полезной работы не выполнял в силу его конструктивных особенностей, то эта модель будет немного сложнее, зато найдет практическое применение у вас дома. Для изготовления вам понадобится одноразовый шприц на 20мл, медная проволока для намотки катушки (в данном примере используется диаметром 0,45мм), проволока из меди большего диаметра для коленвала и шатуна (2,5 мм), постоянные магниты, деревянные планки для каркаса и конструктивных элементов, источник питания постоянного тока.
Из дополнительных инструментов понадобится клеевой пистолет, ножовка, канцелярский нож, пассатижи.
Процесс изготовления электродвигателя заключается в следующем:
- При помощи ножовки или канцелярского ножа обрежьте шприц, чтобы получить пластиковую трубку.
- Намотайте на пластиковую трубку тонкую медную проволоку и зафиксируйте ее концы клеем, это будет обмотка статора. Рис. 5: намотайте проволоку на шприц
- С толстой проволоки удалите изоляцию при помощи канцелярского ножа. Отрежьте два куска проволоки.
- Согните из этих кусков проволоки коленчатый вал и шатун для электродвигателя, как показано на рисунке ниже. Рис. 6: согните коленвал и шатун
- Наденьте кольцо шатуна на коленчатый вал, чтобы обеспечить его плотную фиксацию, можно надеть кусок изоляции под кольцо. Рис. 7: наденьте шатун на коленвал
- Из деревянных плашек изготовьте две стойки для вала, деревянное основание и ушко для неодимовых магнитов.
- Склейте неодимовые магниты вместе и приклейте к ним ушко при помощи клеевого пистолета.
- Зафиксируйте второе кольцо шатуна в ушке при помощи шплинта из медной проволоки. Рис. 8: зафиксируйте второе кольцо шатуна
- Вставьте вал в деревянные стойки и наденьте втулки для ограничения перемещения, сделайте их из кусочков родной изоляции провода.
- Приклейте статор с обмоткой, стойки с шатуном на деревянное основание, кроме дерева можете использовать и другой диэлектрический материал. Рис. 9: приклейте стойки и статор
- При помощи саморезов с плоской шляпкой зафиксируйте выводы на деревянном основании. Два контакта должны иметь достаточную длину, чтобы касаться вала электродвигателя – один выгнутой части, другой прямой. Рис. 10: точки касания вала
- Наденьте на вал с одной стороны маховик для стабилизации вращения, а с другой крыльчатку для вентилятора.
- Припаяйте один вывод обмотки электродвигателя к контакту колена, а второй к отдельному выводу. Рис. 11: припаяйте выводы обмотки
- Подключите электродвигатель к батарейке при помощи крокодилов.
Одноцилиндровый электродвигатель готов к эксплуатации – достаточно подключить питание к его выводам для работы и прокрутить маховик, если он находится в том положении, с которого сам стартовать не может.
Рис. 12: подключите питание
Чтобы прекратить вращение вентилятора, отключите электродвигатель посредством снятия крокодила хотя бы с одного из контактов.
Электродвигатель из пробки и спицы
Также представляет собой относительно простой вариант самоделки, для его изготовления вам понадобится пробка от шампанского, медная проволока в изоляции для намотки якоря, вязальная спица, медная проволока для изготовления контактов, изолента, деревянные заготовки, магниты, источник питания. Из инструментов вам пригодятся пассатижи, клеевой пистолет, мелкий натфиль, дрель, канцелярский нож.
Процесс изготовления электродвигателя будет состоять из таких этапов:
- Обрежьте края пробки, чтобы получить две плоских поверхности, на которых будет располагаться провод.
- Просверлите сквозное отверстие в пробке и проденьте в него спицу. С одной стороны намотайте изоленту. Рис. 13: вставьте спицу и намотайте изоленту
- В торце пробки вставьте два отрезка проволоки и приклейте их.
- Намотайте обмотку ротора из тонкой проволоки в одном направлении. Сделайте перемотку якоря изолентой, чтобы витки в электродвигателе не распустились во время работы.
- Зачистите надфилем концы обмотки электродвигателя и выводы на пробке и соедините их.
Для лучшего контакта можно припаять. Выводы следует согнуть так, чтобы они буквально лежали на спице.
Наденьте крыльчатку вентилятора на вал и подключите к источнику питания – при протекании электрического тока по катушке произойдет магнитное взаимодействие с полем постоянных магнитов, благодаря чему и возникнет вращательное движение. Простейший электродвигатель готов, запитать его можно и от переменного тока в сети, но вместо батарейки вам придется использовать блок питания.
Сделать что-нибудь полезное из негодных детских игрушек или бытовой техники мастеру-фантазёру не проблема. И хорошо, что многие электрические приборы устаревают и ломаются. Такие вещи отдавать в починку не имеет смысла — проще купить что-то новое. А истинные «самоделкины» только этого и ждут. У них сразу возникает целый ворох идей, которые требуют немедленного воплощения.
Вторая жизнь детских игрушек
Бывают случаи, когда самоходная игрушка разбивается вдребезги. Наверное, чтобы успокоить ребёнка, нужно срочно купить новую? Вовсе не обязательно. Необходимо просто запустить процесс общесемейного творческого мышления. А для этого из разбитой машинки извлечь оставшиеся годные детали вместе с мотором. Затем собрать все игрушки в доме и остановить свой выбор на той, которую можно ещё раз оживить. Наверное, здесь понадобятся школьные знания по физике, химии и электротехнике.
Ремонт старого вертолетика
На глаза вдруг попался старый забытый вертолёт с негодным двигателем и поломанными лопастями, который давно валялся на антресолях. Он, видимо, ждал своего звёздного часа и теперь с удовольствием показывал бело-голубые бока с полустертой надписью «СССР-0098».
С такими вещами нужно обращаться аккуратно. Старина не любит суеты. Придётся осторожно снять остатки большого главного винта, открутив несколько маленьких шурупов. Чтобы проникнуть в моторный отсек, необходимо снизу убрать пластмассовую коробку для батарей. Двигатель держится на трёх болтиках и имеет, как и положено, два провода «плюс» и «минус», которые через блок микросхем соединяются с тумблером включения. Все это необходимо аккуратно отпаять и открутить.
Вытащив двигатель на белый свет, нужно его осмотреть и сравнить с мотором от машинки. Дело в том, что для создания подъёмной силы достаточно 250 -270 об/мин. и мощности 1 — 2 ватт. Разница в характеристиках двигателей оказалась небольшой. Тогда можно смело ставить на вертолёт свежий мотор. И затем сходить в магазин для моделистов за новеньким несущим винтом. Когда всё готово, проводят испытание отремонтированной винтокрылой машины в присутствии всей творческой семьи.
По такой же схеме чинят и современные детские модели вертолётов. Только сейчас они радиоуправляемые, и поэтому придётся раскошелиться и на пульт управления, от которого зависят обороты несущего винта и скорость вертолёта.
Новый двигатель для игрушечной машины
Для того чтобы сделать детскую маленькую машинку, нужны: колёса, сам корпус автомобиля, провода, пульт управления, разнообразные электронные платы и моторчик. При наличии всего этого добра приступают к созданию модели. Нет необходимости искать двигатель, так как он уже есть. Сам корпус автомобиля можно смастерить своими руками из дерева или пластика и оформить на свой вкус. Хорошо тем мастерам, кто имеет в доме небольшой 3 D принтер, который соорудит любую форму модели.
Часто машинку делают совсем просто. Берут давно заброшенный маленький детский автомобиль с колёсами, разбирают до винтика и пытаются его автоматизировать с помощью готового моторчика. При этом применяются: клей, изолента, маленькие шестерёнки от часов, редукторы от старых моделей и многое другое. И люди, для которых такая забава стала настоящим хобби, часто добиваются большого успеха в самоделках из моторчика.
Вентилятор из бутылки и старых дисков
Когда сделаны и опробованы несколько новых моделей детских машин, остаётся заняться общеполезным делом. Необходимо сконструировать вентилятор, который освежал бы воздух и нагонял новые идеи. Для этого нужно всего лишь несколько предметов, находящихся под руками. А именно:
- моторчик от детской игрушки (без него никуда);
- CD диски штук 6-7;
- пластиковая пробка от бутылки;
- картонная трубка высотой примерно 10 см и диаметром 3 — 4 см;
- выключатель;
- клей.
Изготовление начинается с разрезания диска на 8 равных частей от края до центра, не доходя примерно 1,5 см до отверстия. Затем полученные секции необходимо вывернуть одним краем наружу, чтобы получились лопасти. Изготовленный диск одевают на пробку, внутри которой делают отверстие для посадки на моторчик.
Теперь мастерят ножку и подставку. Картонная трубка запросто сойдёт за ножку. Внутрь её спрячут провода и батарейки. Оставшиеся несколько дисков могут служить отличной подставкой. Всё это хорошо приклеивают и красят в разные оттенки. Вентилятор готов к работе.
Кораблик на моторном ходу
Для того чтобы ребёнок не зависал сутками за компьютером, его нужно постепенно приучать к изготовлению разнообразных и интересных вещей, которые он сможет смастерить своими руками. Скоро весна, побегут ручьи, и понадобится маленький кораблик, который будет символизировать наступающее долгожданное тепло.
Необходимые материалы ребёнок найдёт у себя в комнате. Здесь нужны:
- пальчиковые батареи 3 штуки;
- пенопласт, изолента, клей;
- моторчик от CD-привода или игрушки;
- пластиковая крышка от лимонадной бутылки;
- два кусочка пластмассы и железные шайбы.
Первым делом нужно изготовить гребной винт. В пробке готовят прорези для лопастей. Плоские палочки от мороженого и являются готовыми лопастями будущего кораблика. Затем в пробке проделывают отверстие для посадки этого винта на моторчик. Все это хорошенько проклеивают. Силовая установка готова.
Далее, из пенопласта вырезают форму корабля. Переднюю часть лодки делают треугольной, на корме готовят место для гребного винта с моторчиком, а посередине нужно углубление для батареек. Все соединяют и проклеивают. Проводят испытания в ванной и с нетерпением ждут первых весенних луж.
Машинка-глиссер
Эта самая увлекательная игрушка, созданная и опробованная ребёнком. По земле такая машинка передвигается на колёсах, а по воде на специальной лодочке. Изготавливается за 2 — 3 часа.
Делают силовую установку. Она представляет собой двигатель с пропеллером. Лопасти вырезают, используя горлышко бутылки.
Должна получиться розочка. По фото видно, что потом её накручивают на пробку, прикреплённую к моторчику.
Затем делают ходовую часть. Для этого используют шпажку. На неё надевают пробки, которые служат колёсами. Крепят всё к квадратной бутылке, внутрь которой укладывают батареи. Соединяют проводами согласно электрической схеме. Глиссер готов. При желании можно пластиковый пропеллер заменить более жёстким. Тогда ходовые качества такой машинки оценит не только сам конструктор, но и его друзья.
Ползающий робот
Изготовление робота занимает всего несколько часов. Это не совсем робот, который люди представляют себе. Он не ходит, не плавает, а хаотично ползает по гладкой поверхности. Создаётся такой эффект за счёт разбалансировки вращения ротора моторчика. Для настоящих автомобилей это приводит к трагической аварии, а здесь вызывает лишь улыбку.
Итак, для создания робота нужен моторчик и батарейка. На ось двигателя надевают маленький продолговатый кусочек пенопласта или пенокартона и приклеивают. Это служит дестабилизатором. На самый кончик его крепят декоративный лёгкий элемент.
Сверху моторчика устанавливают батарейку и обклеивают разными интересными детальками. Делают ему ноги из зубных щёток, глаза из шариков, украшают цветной проволокой или скрепками и так далее. При включении происходит значительная вибрация двигателя, которая и заставляет хаотично ползать игрушку.
Другие идеи
Кроме всего вышеперечисленного, моторчики используются в таких самоделках, как минидрели и бормашины. В подобных устройствах не нужны лишние детали. У них одна задача — вращать закреплённое сверло.
Для этого на ось моторчика подбирают цанговый или обычный патрон, который будет зажимать маленькое сверло. Затем припаивают провода от двигателя к батареям через выключатель. Когда собранное устройство успешно заработало, его укладывают в корпус из-под антиперспиранта или какой-нибудь другой, который наиболее подходит под моторчик с батарейками. Всё это маленькое приспособление помещается в ладони. Выключатель всегда расположен под большим пальцем.
Такие устройства необходимы радиолюбителям для высверливания отверстий в печатных платах. Их также могут использовать мастера-краснодеревщики, которые занимаются тонкой объёмной резьбой по дереву. Только вместо сверла они вставляют пальчиковую микрофрезу для выборки и шлифовки труднодоступных мест.
Как видно, проявив немного фантазии и усердия, ребенок с помощью родителей может создать по-настощему оригинальные игрушки и другие полезные вещи.
Наверняка у тех, кто имеет детей, накапливается куча старых сломанных игрушек. Где-то отломаны колеса, сломаны пульты. Дети в них уже давно не играют, и все это барахло валяется под ногами.
Дары китайской промышлености
Время от времени мы проводим ревизию игрушек и отбираем те, которые пойдут на разбор.
Внутри типичной китайской игрушки можно найти много полезных деталей:
Один-два мотора с редукторами
NiMh или LiIon аккумуляторы
Имея все эти запчасти и конструктор лего можно увлечь детей конструированием новых игрушек. Приведу пару примеров. Слева моторчик, вклеенный в кубик от лего-дупло. Справа к мотору с мощным редуктором я приклеил платформу от лего.
Тумблер в кубике от лего
Светодиоды оказались необычные. При подаче на них постоянного напряжения они начинают сами мигать разными цветами.
В основной массе китайских игрушек оказались стандартные моторчики, как на картинке выше. Они довольно слабосильные и не могут крутить колеса напрямую. К ним нужен редуктор. Вот, например, небольшой редуктор, сделанный из имеющихся деталей лего-техник. Рядом можно видеть батарейный отсек на платформе от лего.
На Али для таких моторчиков продается готовый редуктор с колесами.
Редуктор с Али
Сгоревший моторчик легко заменяется на запасной. У этого редуктора нет штатных мест крепления, поэтому я прикрутил к нему планку от лего-техник саморезами прямо в корпус.
Отдельного описания заслуживает плата управления. В основной массе китайских игрушек они на 4-5 каналов.
Мне попалась плата на чипе TXM8D423TS. Даташит на этот чип мне найти не удалось, но можно обойтись и без него. Я нашел на этой микросхеме 4 выхода, плюс еще один не распаянный.
На плате есть монтажные точки с надписями F,B,L,R - это выходы вперед, назад, влево, вправо. К ним напрямую можно подключать моторы.
На плате написано 40М, значит, этот приемник работает на частоте 40МГц. Был найден пульт, работающий на 40МГц, но он не смог управлять платой.
Плата управления
Я предположил, что плата настроена на какую-то неправильную частоту. В углу видна катушка с винтом для подстройки частоты приемника, но для начала надо определить частоту передатчика.
Берем осциллограф. Соединяем кончик щупа с его землей. Получается виток. Этот виток надеваем на антенну пульта, нажимаем на кнопки и видим на экране осциллографа несущую с частотой 40,7 МГц
Измерение частоты пульта
Затем внимательно смотрим на плату приемника в районе надпись ANT - это место присоединения антенны. Рядом есть транзистор. Если подать на плату управления питание 5 вольт и взяться щупом за одну из ног транзистора, то тоже можно увидеть какую-то частоту. При этом не обязательно нажимать на пульт. Вращая винт на подстроечной катушке можно получить частоту нашего пульта 40,7 МГц.
Сигнал на транзисторе рядом с антенной
Как только мы подстроили частоту, выходы F,B,L,R оживают. Изначально на них уровень "0". При нажатии на кнопки пульта на выходах устанавливается уровень питания.
Кстати, о питании. Я на плату управления подавал 8 вольт (2 Li-Ion аккумулятора) и она работала.
В итоге из платы управления и моторчиков дети собрали вот такую машинку на радиоуправлении
Всегда интересно наблюдать за изменяющимися явлениями, особенно если сам участвуешь в создании этих явлений. Сейчас мы соберем простейший (но реально работающий) электродвигатель, состоящий из источника питания, магнита и небольшой катушки провода, которую мы сами и сделаем.
Существует секрет, который заставит этот набор предметов стать электродвигателем; секрет, который одновременно умен и изумительно прост. Вот что нам нужно:
— 1,5В батарея или аккумулятор.
— Держатель с контактами для батареи.
Оставляя свободными по 5 см провода с каждого конца, намотаем 15-20 витков на цилиндрическом каркасе.
Не старайтесь особенно плотно и ровно наматывать катушку, небольшая степень свободы поможет катушке лучше сохранить свою форму.
Теперь аккуратно снимите катушку с каркаса, стараясь сохранить полученную форму.
Затем оберните несколько раз свободные концы провода вокруг витков для сохранения формы, наблюдая за тем, чтобы новые скрепляющие витки были точно напротив друг друга.
Катушка должна выглядеть так:
Сейчас настало время секрета, той особенности, которая заставит мотор работать. Это секрет, потому что это изысканный и неочевидный прием, и его очень сложно обнаружить, когда мотор работает. Даже люди, много знающие о работе двигателей, могут быть удивлены способностью мотора работать, пока не обнаружат эту тонкость.
Держа катушку вертикально, положите один из свободных концов катушки на край стола. Острым ножом удалите верхнюю половину изоляции, оставляя нижнюю половину в эмалевой изоляции.
Проделайте тоже самое со вторым концом катушки, наблюдая за тем, чтобы неизолированные концы провода были направлены вверх у двух свободных концов катушки.
В чем смысл этого приема? Катушка будет лежать на двух держателях, изготовленных из неизолированного провода. Эти держатели будут присоединены к разным концам батареи, так, чтобы электрический ток мог проходить от одного держателя через катушку к другому держателю. Но это будет происходить только тогда, когда неизолированные половины провода будут опущены вниз, касаясь держателей.
Теперь необходимо изготовить поддержку для катушки. Это просто витки провода, которые поддерживают катушку и позволяют ей вращаться. Они сделаны из неизолированного провода, так как кроме поддержки катушки они должны доставлять ей электрический ток.
Просто оберните каждый кусок неизолированного провода вокруг небольшого гвоздя – и получите нужную часть нашего двигателя.
Основанием нашего первого электродвигателя будет держатель батареи. Это будет подходящая база, потому что при установленной батарее она будет достаточно тяжелой для того, чтобы электродвигатель не дрожал.
Соберите пять частей вместе, как показано на снимке (вначале без магнита). Положите сверху аккумулятора магнит и аккуратно подтолкните катушку…
Если все сделано правильно, КАТУШКА НАЧНЕТ БЫСТРО ВРАЩАТЬСЯ! Надеемся, что у Вас, как и в нашем эксперименте, все заработает с первого раза.
Если все-таки мотор не заработал, тщательно проверьте все электрические соединения. Вращается ли катушка свободно? Достаточно ли близко расположен магнит (если недостаточно, установите дополнительные магниты или подрежьте проволочные держатели)?
Когда мотор заработает, единственное, на что нужно обратить внимание – чтобы не перегрелся аккумулятор, так как ток достаточно большой. Просто снимите катушку – и цепь будет разорвана.
Давайте выясним, как именно работает наш простейший электродвигатель. Когда по проводу любой катушки течет электрический ток, катушка становится электромагнитом. Электромагнит действует как обычный магнит. Он имеет северный и южный полюс и может притягивать и отталкивать другие магниты.
Наша катушка становится электромагнитом тогда, когда неизолированная половина выступающего провода катушки касается неизолированного держателя. В этот момент по катушке начинает течь ток, у катушки возникает северный полюс, который притягивается к южному полюсу постоянного магнита, и южный полюс, который отталкивается от южного полюса постоянного магнита.
Мы снимали изоляцию с верхней части провода, когда катушка стояла вертикально, поэтому полюса электромагнита будут направлены вправо и влево. А это значит, что полюса придут в движение, чтобы расположиться в одной плоскости с полюсами лежащего магнита, направленными вверх и вниз. Поэтому катушка повернется к магниту. Но при этом изолированная часть провода катушки коснется держателя, ток прервется, и катушка больше не будет электромагнитом. Она провернется по инерции дальше, вновь коснется неизолированной частью держателя и процесс повториться вновь и вновь, пока в батареях не кончится ток.
Каким образом можно заставить электромотор вращаться быстрее?
Один из способов – добавить сверху еще один магнит.
Поднесите магнит во время вращения катушки, и случится одно из двух: или мотор остановится, или начнет вращаться быстрей. Выбор одного из двух вариантов будет зависеть от того, какой полюс нового магнита будет направлен к катушке. Только не забудьте придержать нижний магнит, а то магниты прыгнут друг к другу и разрушат хрупкую конструкцию!
Другой способ – посадить на оси катушки маленькие стеклянные бусинки, что уменьшит трение катушки о держатели, а также лучше сбалансирует электродвигатель.
Существует еще много способов усовершенствования этой простой конструкции, но основная цель нами достигнута – Вы собрали и полностью поняли, как работает простейший электродвигатель.
Читайте также: