+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Простой электродвигатель своими руками из подручных средств

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.
Рис. 14: соедините концы обмотки и выводы

Для лучшего контакта можно припаять. Выводы следует согнуть так, чтобы они буквально лежали на спице.

Рис. 15: согните выводы
  • Сделайте деревянное основание, две опоры для вала и две стойки для магнитов. Высверлите в опорах отверстия под спицу.
  • Приклейте опоры на основание и вставьте в них ротор электродвигателя. Зафиксируйте подвижный элемент ограничителями, наиболее просто сделать их из изоленты. Рис. 16: установите вал на стойки
  • Из двух концов проволоки изготовьте щетки для электродвигателя и зафиксируйте их саморезами на основании. Рис. 17: щетки для электродвигателя
  • На стойки приклейте два магнита и разместите их с двух сторон от ротора с минимальным зазором.
Рис. 18: установите магниты

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.

Видео инструкции в помощь

Как сделать электродвигатель за 15 минут / Хабр

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.

— Магнит.

— 1 метр провода с эмалевой изоляцией (диаметр 0,8-1 мм).

— 0,3 метра неизолированного провода (диаметр 0,8-1 мм).



Мы начнем с намотки катушки, той части электродвигателя, которая будет вращаться. Чтобы сделать катушку достаточной ровной и круглой, намотаем ее на подходящем цилиндрическом каркасе, например, на батарейке типоразмера АА.

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.

Как сделать электрический двигатель

Чтобы понять, как сделать своими руками электродвигатель, нужно вспомнить, как он устроен и как работает.

Если следовать инструкции шаг за шагом, не столь сложно электродвигатель сделать самому. Мотор послужит для ваших проектов.

Затраты на изготовление электродвигателя будут минимальными, поскольку сделать своими руками электродвигатель можно из подручных средств.

Материалы

Прежде всего, запастись нужно необходимыми материалами:

  • болтами;
  • спицей велосипедной;
  • гайками;
  • изолентой;
  • проволокой медной;
  • пластиной металлической;
  • супер- и термоклеем;
  • фанерой;
  • шайбами.

Не обойтись и без таких инструментов:

  • электродрели;
  • ножа канцелярского;
  • плоскогубцев;
  • станка шлифовального;
  • молотка;
  • ножниц;
  • паяльника;
  • пинцета;
  • шила.

Процесс изготовления

Начинать работу по изготовлению электродвигателя своими руками нужно с изготовления пяти пластин, в которых позже нужно просверлить отверстие по центру при помощи электродрели и надеть на ось — спицу велосипедную.

Плотно прижав пластины друг к другу, следует их концы зафиксировать изолентой, обрезав излишки канцелярским ножом. Если оси оказались неровными, их нужно заточить.

При прохождении через катушку электротока, последняя создает магнитное поле вокруг себя, которое не отличается от поля обычного магнита, но исчезает, когда ток отключают. Свойство это, можно использовать, чтобы металлические предметы притягивать и отпускать, включая и выключая ток.

В качестве эксперимента можно сделать цепь, состоящую из кнопки и электромагнита, который включать и отключать поможет эта кнопка.

Цепь питается от блока питания компьютера 12В. Если ось с пластинами установить рядом с электромагнитом и включить ток, то они будут притягиваться и одной из сторон поворачиваться к электромагниту.

Рекомендуем:

Если ток сначала включить, а выключить его в момент, когда пластины максимально близко подошли к электромагниту, то они его пролетят по инерции, совершив оборот.

Если момент угадывать постоянно, и включать ток, они будут вращаться. Для того, чтобы сделать это в нужный момент, необходим прерыватель тока.

Изготовления прерывателя тока

Снова понадобится небольшая пластина, закрепить которую нужно на оси, прижав плоскогубцами, чтобы крепление было надежным. Как это должно выглядеть, понять поможет видео:

Видео: Как сделать электродвигатель

Далее, чтобы сделать электродвигатель своими руками нужно изготовить из нелакированной медной проволоки пружинящего контакта.

Один из контактов подключают к металлической пластине, а сверху на нее устанавливают ось. Поскольку ось, пластина и прерыватель металлические, то по ним будет идти ток. Дотрагиваясь контактом прерывателя, цепь можно замыкать и размыкать, что позволит электромагнит подключать в нужный момент и отключать.

Получившаяся вращающаяся конструкция, сделанная своими руками, называется в электродвигателях постоянного тока якорем, а взаимодействующий с якорем неподвижный электромагнит – индуктором.

Якорь в двигателях переменного тока называется ротором, а индуктор – статором. Названия порой путают, но это неправильно.

Изготовления рамки

Ее сделать нужно, чтобы конструкцию электродвигателя не держать руками. Материал для изготовления основания – фанера.

Индуктор своими руками

В фанере сделаем два отверстия под болт М6 длиной 25 мм, на которых разместим позже катушки электродвигателя. На болты накрутим гайки и вырежем три детали для соединения болтов (опоры).

У опор две функции: на них опираться будет ось якоря электродвигателя, сделанного своими руками, вторая — они будут служить магнитопроводом, который соединит болты. Под них нужно сделать отверстия (на глаз, поскольку особой точности это не требует). Пластины соединяют вместе и ставят снизу, прижимая болтами. Надев на болты катушки получаем некий подковообразный магнит.

Для закрепления в вертикальном положении якоря электродвигателя, нужно сделать рамку из листового металла (скоба). В ней сверлим три отверстия: одно по диаметру оси и два по бокам под шурупы (для крепления).

Изготовление катушек

Чтобы сделать их, потребуется полоска из картона и тонкой бумаги (см. размеры на чертеже). Вынув болт из основания, наматываем на него толстую полоску в 4-5 слоев, зафиксировав 2 слоями изоленты. Держится полоска достаточно плотно. Аккуратно снимаем ее, чтобы намотать проволоку.

После того, как проволока намотана, достанем пинцетом бумагу изнутри, обрезаем лишние слои, чтобы на болт катушка одевалась легко. Отрезаем у катушки лишнее с учетом того, что сверху и снизу еще будут щечки, необходимые для того, чтобы при эксплуатации электродвигателя не сползала проволока. Таким же образом делаем своими руками вторую катушку и переходит к изготовлению щечек.

Как сделать своими руками щечки?

Толстую бумагу кладем на гайку, а болтом сверху пробиваем отверстие. Сделать это легко. Надев затем бумагу на болт, сверху ставим шайбу и вырезаем, предварительно обведя ее карандашом. Получается она по форме аналогичной шайбе.

Всего нужно таких деталей сделать 4 шт., чтобы установить на болт сверху и снизу. На верхнюю щечку накручиваем гайку, подложив металлическую шайбу и фиксируем обе щечки термоклеем. Каркас, который сделан своими руками, готов.

Теперь осталось намотать на него проволоку (500 витков) лакированную диаметром 0,2 мм. Начало и конец проволоки скручиваем, чтобы не разматывалась. Раскрутив гайку, удалям болт – остается красивая маленькая катушка.

Концы проволоки освобождаем от лака, используя канцелярский нож, лудим, устанавливаем на болт. То же самое сделать нужно со второй катушкой.

Чтобы на оси пластины и прерыватель тока не прокручивались, их рекомендуется приклеить суперклеем.

Теперь последовательно соединим катушки, чтобы проверить работу электродвигателя. Плюс подключаем на начало обмотки (со стороны шляпки болта). При помощи скользящего контакта находим положение, в котором электродвигатель работает максимально эффективно.

Контакты такие называют в электродвигателях щетками. Чтобы последние не держать руками, нужны щеткодержатели, которые приклеиваются на суперклей, смазав маслом места трения оси.

Соединив катушки параллельно, увеличим ток (поскольку катушки обладают сопротивлением), следовательно, возрастет мощность электродвигателя. То есть, представить катушки можно как сопротивления.

А при их параллельном соединении их, суммарное сопротивление уменьшается, значит, возрастает ток. При соединении последовательном, все происходит с точностью до наоборот.

А, раз увеличивается ток через катушку, то и магнитное поле больше, а якорь электродвигателя сильнее притягивается к электромагниту.

Видео: Электродвигатель за несколько минут

Метки

Если тебе скучно и ты не знаешь, чем развлечься, можешь попробовать создать электронный моторчик своими руками. Ты удивишься, подумав, что это практически невозможно сделать в домашних условиях.

Сегодня «Так Просто!» предлагает твоему вниманию простую схему, следуя которой, сделать это будет вовсе не сложно! Такую конструкцию без труда сможет сделать каждый, ведь все необходимые для такого двигателя инструменты найдутся в любом доме. Да и времени на такой эксперимент уйдет совсем немного. Забудь о том, что тебе говорили на уроках физики: вечный двигатель таки существует!

Как сделать простой моторчик своими руками

Тебе понадобится

  • наждачная бумага
  • кусачки
  • скрепки
  • проволока
  • батарейка
  • липкая лента
  • простой карандаш
  • магнит

Изготовление

    Возьми проволоку и намотай ее на батарейку. Достаточно будет сделать 10-15 мотков.

Возьми наждачную бумагу и зачисти ею два конца провода.

У тебя должно получится что-то наподобие этого (для контраста на фото один свободный конец проволоки натерли наждачной бумагой, а второй — нет).

Для следующего этапа тебе понадобится скрепка и простой карандаш.

Точно так прикрепи вторую скрепку к другой стороне батарейки и соедини всё в единую конструкцию с помощью липкой ленты.

Затем прикрепи проволоку к этой конструкции так, как изображено на фото. Свободные концы проводов должны пролезть в «ушки» посередине скрепок.

Вот и всё, твое оригинальное изобретение готово. Кстати, будь внимательным: нельзя надолго оставлять ротор в неподвижном состоянии, батарейка и катушка будут очень сильно нагреваться!

Удиви всех друзей — покажи им, как легко создать моторчик своими руками из подручных средств!

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.

1 метр провода с эмалевой изоляцией (диаметр 0,8-1 мм).

0,3 метра неизолированного провода (диаметр 0,8-1 мм).

Мы начнем с намотки катушки, той части электродвигателя, которая будет вращаться. Чтобы сделать катушку достаточной ровной и круглой, намотаем ее на подходящем цилиндрическом каркасе, например, на батарейке типоразмера АА.

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.

Как сделать простой моторчик своими руками

Если тебе скучно и ты не знаешь, чем развлечься, можешь попробовать создать электронный моторчик своими руками. Ты удивишься, подумав, что это практически невозможно сделать в домашних условиях.

Сегодня «Так Просто!» предлагает твоему вниманию простую схему, следуя которой, сделать это будет вовсе не сложно! Такую конструкцию без труда сможет сделать каждый, ведь все необходимые для такого двигателя инструменты найдутся в любом доме. Да и времени на такой эксперимент уйдет совсем немного. Забудь о том, что тебе говорили на уроках физики: вечный двигатель таки существует!

Как сделать простой моторчик своими руками

Тебе понадобится

  • наждачная бумага
  • кусачки
  • скрепки
  • проволока
  • батарейка
  • липкая лента
  • простой карандаш
  • магнит

Изготовление

  1. Возьми проволоку и намотай ее на батарейку. Достаточно будет сделать 10-15 мотков.
  2. Аккуратно вытащи батарейку. У тебя должен получиться вот такой ротор. Зафиксируй концы провода на краях катушки, как показано на фото ниже, для этого можно завязать провод на узел.
  3. Возьми наждачную бумагу и зачисти ею два конца провода.
  4. У тебя должно получится что-то наподобие этого (для контраста на фото один свободный конец проволоки натерли наждачной бумагой, а второй — нет).
  5. Для следующего этапа тебе понадобится скрепка и простой карандаш.
  6. С помощью карандаша выгни скрепку вот таким образом и прикрепи к батарейке, как показано на фото.
  7. Точно так прикрепи вторую скрепку к другой стороне батарейки и соедини всё в единую конструкцию с помощью липкой ленты.
  8. Затем прикрепи проволоку к этой конструкции так, как изображено на фото. Свободные концы проводов должны пролезть в «ушки» посередине скрепок.
  9. Положи на верх батарейки магнит, он должен «прилипнуть» к батарейке. Ротор должен быстро закрутиться, если этого не произошло — попробуй немного подтолкнуть его пальцем.

Вот и всё, твое оригинальное изобретение готово. Кстати, будь внимательным: нельзя надолго оставлять ротор в неподвижном состоянии, батарейка и катушка будут очень сильно нагреваться!

Удиви всех друзей — покажи им, как легко создать моторчик своими руками из подручных средств!

Автор статьи

Редакция «Так Просто!»

Это настоящая творческая лаборатория! Команда истинных единомышленников, каждый из которых специалист в своем деле, объединенных общей целью: помогать людям. Мы создаем материалы, которыми действительно стоит делиться, а источником неиссякаемого вдохновения служат для нас любимые читатели!

Простейший электровелосипед своими руками

Электровелосипеды сегодня в тренде. Даже известные автокомпании нет-нет, да и представят модель футуристического велосипеда будущего, работа которого основана на чистой дешевой энергии. Ну и любители мастерить своими руками также не обходят стороной эту тему. Тем более что достать для таких устройств запчасти легче простого.
Хотите увидеть, как выглядит один из самых бюджетных электровелосипед? В этой статье мы не только покажем его, но и расскажем, как он устроен и даже за сколько можно купить запчасти для этого чуда техники.
Данная модель электровелосипед настолько проста, что ее сможет собрать любой, даже начинающий мастер. Это отличная возможность проверить свои силы в творчестве и умении мастерить. Ну а наградой будет вполне функциональный и практичный электровелосипед на базе обычного спортивного велика.


Список материалов


  • Спортивный велосипед или обычный;
  • Колесо для грузовых тележек или передвижного оборудования, его можно вполне сделать самому;
  • Двигатель постоянного тока на 24 В 300-350 Вт;
  • Аккумулятор свинцовый на 12 В/ 12 А — 2 шт.;
  • Кнопка-тумблер;
  • Метизы, проводка и немного металлических деталей.





Приступаем к сборке электровелосипеда


Особенностью данных велосипедов является отсутствие заднего ножного тормоза. В них предусмотрено ручное торможение заднего колеса посредством резиновых колодок, и двух разнонаправленных рычагов в форме дуги. Сжатие их происходит от натягивания стального тросика, подведенного к рукоятке на руле. Принцип движущего модуля основан на передаче крутящего момента от двигателя колесу велосипеда через вспомогательное колесо с резиновым покрытием.

Подготовка движка


Двигатель имеет правильную цилиндрическую форму, к корпусу которой приварены два металлических крепежных уголка. На вал двигателя необходимо закрепить колесо, которое и будет передавать крутящий момент при соприкосновении с покрышкой велика.
По размеру оно не должно превышать диаметр корпуса движка, чтобы не нагружать его чрезмерно при работе. Это может быть прорезиненное колесо для грузовых тележек, оборудования или даже мебели.

Установка движка на велосипед


Используя пластины с отверстиями и небольшой кусочек доски, закрепляем движок к раме велосипеда на болты. Центруем его так, чтобы вспомогательное колесо имело равномерное соприкосновение с покрышкой велика.




Для защиты от грязи и пыли в велосипедах предусмотрено крыло, которое в нашем случае металлическое. Оставляем его на своем месте, делая отверстие болгаркой под колесо устройства.


Электрика


Для питающих аккумуляторов автор выбрал недорогие свинцовые на 12 В соединенные последовательно, предложив, как вариант размещение их в старой сумке от ноутбука. Ее можно прикрепить за седлом, сбоку от нашего устройства.



Выводим провода от аккумуляторов, подключаем их последовательно с двигателем и ведем к тумблеру на руль. Никаких контроллеров регулировки оборотов нет, нажал на кнопку — на мотор с аккумуляторов подалось полное напряжение 24 В. Простейший тумблер можно закрепить где-нибудь в удобном месте на руле.
Для защиты движущего механизма нашего электровелосипед, можно закрепить металлические пластины по обоим бокам рамы.




Все спайки и контактные группы для безопасности стоит заизолировать термоусадкой, горячим клеем или изолентой.

Такая конструкция электровелосипед действительно проста, и практически не требует специализированного технического обслуживания. Все что вам понадобится, это вовремя заряжать батареи, и следить за скоростью на дорогах, ведь по заверениям автора она может достигать 35 км/ч!





Смотрите видео испытания и сборки электровелосипеда


Настоящий одноцилиндровый электродвигатель своими руками. Как сделать простейший электродвигатель за десять минут Электродвигатель своими руками чертежи

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.

  • 1 метр провода с эмалевой изоляцией (диаметр 0,8-1 мм).

    0,3 метра неизолированного провода (диаметр 0,8-1 мм).

Мы начнем с намотки катушки, той части электродвигателя, которая будет вращаться. Чтобы сделать катушку достаточной ровной и круглой, намотаем ее на подходящем цилиндрическом каркасе, например, на батарейке типоразмера АА.

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.

Для понимания процесса изготовления асинхронного электродвигателя своими руками следует знать его устройство и принцип работы. При следовании пошаговой инструкции самостоятельно изготовить конструкцию с минимальными затратами на материалы, так как при сборке используются подручные средства.

Подготовка материалов

До начала сборки необходимо удостовериться в наличии необходимых материалов:

  • изолента;
  • термо- и суперклей;
  • батарейка;
  • несколько болтиков;
  • велосипедная спица;
  • проволочка из медного материала;
  • пластинка из металла;
  • гайка и шайба;
  • фанера.

Необходимо подготовить несколько инструментов, в том числе плоскогубцы, пинцет, ножик, ножницы.

Изготовление

Сначала проводится равномерная намотка проволочки. Её аккуратно накручивают на катушку. Чтобы облегчить процесс, можно воспользоваться основой, взяв, к примеру, аккумуляторную батарейку. Плотность намотки не должна быть большой, но и лёгкая тоже не нужна.

Полученную катушку необходимо снять с основы. Делают это осторожно, чтобы намотка не была повреждена. Это необходимо для изготовления регулятора оборотов для двигателя своими руками. Следует на следующем этапе провести удаление изоляции на концах провода.

На следующем этапе изготавливают частотник для электродвигателя своими руками. Делается конструкция просто. В 5 пластинах электродрелью просверливается отверстие, потом следует их надеть на велосипедную спицу, которая берётся в качестве оси. Пластины прижимаются, при этом их фиксация проводится с помощью изоленты, излишек обрезается с помощью ножа канцелярского.

Когда через катушку проходит электрический ток, частотником создаётся возле себя магнитное поле, исчезающее после отключения электротока. Воспользовавшись этим свойством, следует проводить притягивание и отпускание деталей из металла, при этом проводят включение и отключение электротока.

Изготовление токового прерывательного приспособления

Взяв пластинку небольших размеров, проводят её крепление на оси, для надёжности прижав конструкцию с помощью плоскогубцев. Далее проводят изготовление обмотки якоря электродвигателя своими руками. Для этого необходимо взять нелакированную медную проволоку.

Проводят подключение одного её конца к пластинке из металла, установив на её поверхности ось. Электроток будет проходить через всю конструкцию, состоящую из пластины, металлического прерывателя и оси. При контакте с прерывателем происходит замыкание и размыкание цепи, что даёт возможность подключения электромагнита и его последующего отключения.

Изготовляем рамку

Рамка необходима, так как электродвигатель это приспособление руками позволяет не держать. Изготавливается конструкция рамки из фанеры.


Изготовление индуктора

В фанерной конструкции проделывают 2 отверстия, впоследствии здесь электродвигательная катушка закрепляется с помощью болтов. Подобные опоры выполняют следующие функции:

  • якорная опора;
  • осуществление функции электрического провода.

После соединения пластин следует конструкцию прижать болтами. Чтобы якорь был закреплён в вертикальном положении, делается рама из металлической скобы. В её конструкции сверлят 3 отверстия: одно из них равно по размеру оси, а два – диаметра шурупов.

Процесс изготовления щёчек

На гайку необходимо положить бумагу, сверху следует пробить отверстие болтом. После надевания бумаги на болт в верхней части его ставится шайба. Всего следует проделать четыре такие детали. Накручивание гаек проводят на верхнюю щёчку, снизу следует подложить шайбочку и зафиксировать конструкцию с помощью термоклея. Конструкция каркаса готова.

Далее необходима перемотка проволоки для электродвигателей своими руками. Конец проволоки наматывают на каркас, скручивая при этом концы проволоки, чтобы катушка была красива и презентабельна. Далее следует раскрутить гайки удалить болт. Начало и конец проволоки очищают от лака, а затем устанавливают конструкцию на болт.

Сделав подобным образом вторую катушку, необходимо соединить конструкцию и проверить, как работает электродвигатель. Шляпку болта подключают к плюсу. Следует провести плавный пуск электродвигателя, собранного своими руками.

Внимательно стоит отнестись к контактам. До пуска следует проверить их тщательность подключения. Конструкцию необходимо приклеить на суперклей. При увеличении тока происходит возрастание электродвигательной мощности.

Если катушки соединены параллельно, то происходит уменьшение суммарного сопротивления и возрастания электрического тока. Если соединяется конструкция последовательно. то суммарное сопротивление увеличивается, а электрический ток сильно уменьшается.

Проходя через конструкцию катушки, наблюдается увеличение электрического тока, что приводит к увеличению размеров магнитного поля. При этом электрический магнит сильно притягивает к себе электродвигательный якорь.

Если конструкция собрана правильно, то работа электродвигателя происходит быстро и эффективно. Чтобы собрать модель электродвигателя, не нужны какие-то специальные навыки и знания.

Можно на просторах интернета найти пошаговую инструкцию с фото на каждом из этапов. Воспользовавшись этим, любой человек быстро может собрать электродвигатель из подручных материалов.

Фото электродвигателей своими руками

Сегодня Вы узнате, как сделать электродвигатель. Простой, но при этом реально работающий, который будет состоять из источника питания, небольшой катушки с проводом и магнита. Есть некий секрет, который заставит работать этот разрозненный набор предметов, как электродвигатель. Итак, нам необходимы будут такие детали: 1,5В аккумулятор или батарея, держатель с контактами для нее, 1 м провода диаметром 0,8 – 1 мм с эмалевой изоляцией и 30 см провода с таким же диаметром, но без изоляции.

Работу начинаем с обмотки катушки, это та часть электродвигателя, которая будет вращаться. Чтобы катушка получилась ровной и круглой ее нужно намотать на подходящий цилиндрический каркас, им может послужить батарейка типоразмера АА.

Наматываем 15 – 20 витков на цилиндрическом каркасе, при этом оставляем по 5 см провода свободными с каждого конца. Нет необходимости наматывать катушку особо ровно и плотно, присутствие небольшой свободы поможет катушке сохранить форму лучше. Далее необходимо будет аккуратно снять катушку с каркаса, при этом стараясь сохранить приобретенную форму. Затем свободные концы провода оберните несколько раз вокруг витков, чтобы сохранить форму, но проконтролируйте, чтобы новые скрепляющие витки находились строго друг напротив друга.

Секрет работы электродвигателя

Вот и пришло время узнать секрет (благодаря которому вы полностью будете знать, как сделать простой электродвигатель), вернее той особенности, из-за которой мотор станет работать. Это секрет, поскольку это неочевидный и изысканный прием, его достаточно сложно обнаружить, в то время, когда мотор работает. Даже те люди, которые много знают о работе электродвигателей, могут быть удивлены тем, что мотор может работать, пока не обнаружится эта тонкость.

  • Возьмите вертикально катушку, один из ее свободных концов нужно положить на край стола. Затем острым ножом необходимо удалить верхнюю часть изоляции, при этом оставляя нижнюю ее часть в эмалевой изоляции.
  • То же самое нужно проделать и со вторым концом катушки, контролируя тот момент, что неизолированные концы провода должны быть направлены вверх у обоих свободных концов.

Смысл этого приема в том, что катушка теперь будет лежать на держателях, которые изготовлены из провода, лишенного изоляции. Эти держатели планируются быть подсоединенными к разным концам батареи, таким образом, чтобы ток имел возможность проходить от одного держателя к другому через всю катушку. Однако, происходить это будет только тогда, когда неизолированные части провода будут направлены вниз, прикасаясь к держателям.

Осталась необходимость в изготовлении поддержки для катушки. Это будут простые витки провода, которые смогут поддерживать катушку, а также позволят ей вращаться. Эти витки сделаны из проводов, лишенных изоляции, поскольку, кроме функции поддержки катушки, они еще и должны проводить электрический ток. Для этого необходимо просто обернуть каждый кусок провода без изоляции вокруг небольшого гвоздика, таким образом, получится нужная часть электродвигателя.

Основанием двигателя будет держатель батареи, что будет подходящей базой, поскольку после установления батареи она будет достаточного веса для того, чтобы двигатель не дрожал.

Осталось только собрать все 5 частей воедино, сначала без магнита, а затем нужно будет положить сверху аккумулятора сам магнит и аккуратно подтолкнуть катушку. При правильной сборке, катушка начнет вращаться с большой скоростью.

Благодаря данной инструкции вы будете знать, как сделать мощный электродвигатель в домашних условиях и своими руками.

    Статья, опубликованная в журнале Юный Техник №3 за 1984 год. Об изготовлении миниатюрного электромоторчика. Дает представление о принципиальной конструкции электродвигателя, и опыт с которым можно браться за более миниатюрные модели.

Коллекторный микродвигатель, сконструированный Ю. Ереминым, был по тем временам (1935 год) выдающимся изобретением: ведь весил он всего 0,371 г! Работал от постоянного тока напряжением 4,5 В, а сделан был в основном из тонкой жести и проволоки от радионаушников.

На рисунках мы приводим размеры, указанные Ю. Ереминым. Свой первый миниатюрный двигатель вы можете сделать в два — три раза крупнее, а уже потом, приобретя навыки, можете браться и за двигатель поменьше.

Самая трудоемкая деталь двигателя — якорь (рис. 1А). Ось якоря сделана из никелиновой проволоки диаметром 0,3 мм (можно взять швейную иглу или булавку). Половинки якоря согните из тонкой жести. В середине каждой детали сделайте желобок. Для этого пропилите в деревянной планке неглубокую канавку, положите на нее полоску жести шириной 3 см, сверху проволоку диаметром 0,3-0,5 мм и ударьте молотком (рис. 1 Б), Потом сложите заготовки, впаяйте в них ось (предварительно пролудив ее) и отогните полюсные наконечники.Барабан коллектора можно аккуратно намотать из ниток, а чтобы они не распались, хорошо промажьте их клеем. Наружный диаметр барабана должен быть не более 2 мм. Ламели коллектора выгните на круглом стержне подходящего диаметра из медной фольги. Внутренние части якоря, где должна быть обмотка, покройте два-три раза нитролаком, чтобы не было замыкания на корпусе. В пазы якоря уложите 480 витков эмалированного провода диаметром 0,05 мм. Чтобы спаять такой тонкий провод, вам придется намотать на паяльник медную, заостренную на конце проволоку диаметром 1 мм (рис. 2).


Корпус статора согните тоже из тонкой жести. Его размеры приведены не рисунке 3. Намотайте на него 280 витков эмалированного провода диаметром 0,05 мм. С якорем статор соединяется последовательно. Как видите, конструкция держателей сразу намного упростилась (рис. 4).

Если коллектор, который делал Ю. Еремин, вам покажется трудоемким, сделайте другой, более простой, например, как на рисунке 5.

Из ниток с клеем сделайте два барабана и соедините их с обмоткой якоря, предварительно зачистив провод мелкой наждачной бумагой. На каждый барабан нанесите нитрокраской полоску. Полоски эти должны быть немного меньше полуокружности барабана. Располагаются они с противоположных сторон. Незакрашенные участки проволоки будут выполнять те же функции, что и ламели. Щетки расположите по обе стороны оси.


В 30-е годы микроэлектродвигатель Ю. Еремина не получил широкого распространения. Легко объяснить почему: в то время мало было микромеханизмов, да и с миниатюрными источниками тока было туго. В наше время микроэлектродвигатели используются во многих областях промышленности, например в часовой. Есть для них и миниатюрные источники тока.

И моделисты сегодня все чаше и чаще применяют крохотные электродвигатели.

Если вы захотите «оживить» миниатюрную модель-копию автомобиля, купленного в магазине игрушек, вспомните о двигателе Ю. Еремина.


ЮТ, № 3, 1984
А. Ильин. Рисунки М. Симакова

2 февраля 2012 в 16:02
  • DIY или Сделай сам

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.

Магнит.

1 метр провода с эмалевой изоляцией (диаметр 0,8-1 мм).

0,3 метра неизолированного провода (диаметр 0,8-1 мм).



Мы начнем с намотки катушки, той части электродвигателя, которая будет вращаться. Чтобы сделать катушку достаточной ровной и круглой, намотаем ее на подходящем цилиндрическом каркасе, например, на батарейке типоразмера АА.

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.

Тематические материалы:

Обновлено: 12.06.2019

103583

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Как сделать простейший электродвигатель? – ЗнайКак.ру

Долго тянется время на отдыхе (на работе)? Вот трюк, который заставит ваших  друзей (коллег) улыбнуться.

Униполярные двигатели и генераторы проще, чем их многополярные родственники, но они очень редко используется на практике. Тем не менее, они явно иллюстрируют принципы действия, а также их легко сделать, и легко понять.

Для того, чтобы сделать простейший электродвигатель, необходимо иметь:

  • один винт для гипсокартона,
  • одну 1.5  вольтовую щелочную батарейку,
  • 15 сантиметровый  обычный медный провод,
  • один неодимовый магнит дисковой формы.

Никаких других инструментов и расходных материалов не потребуется. Вам понадобится не более 30 секунд, чтобы  электродвигатель заработал при скорости вращения  более десяти тысяч оборотов в минуту. Сможете ли вы это сделать?

Давайте сделаем шаг назад. Наиболее распространенный тип электродвигателя постоянного тока – щеточный электродвигатель. Этот тип электродвигателя вы найдете внутри почти во  всем, что движется (или вибрирует) и работает от батареек. Этот тип двигателя притягивает электромагнит к постоянному магниту. Когда оба достаточно близко, полярность тока через электромагнит меняется, так что теперь отталкивается постоянный магнит, и таким образом сохраняется поворот. Сделать рабочую модель довольно легко.

«Простейший в мире двигатель» просто выключает ток для половины цикла, разрешая угловому моменту вращающегося якоря  двигателя довести его до конца. Но в действительности он не самый простой двигатель. Настоящим победителем является униполярный двигатель.

Итак, вы подготовили следующие инструменты и материалы:


 

один  ферримагнитный винт, одна батарейка, медная проволока и 1 неодимовый магнит дисковой формы. Лучше использовать  винт для гипсокартона, так как он имеет плоскую головку и лучше  будет видно его кручение. Также можете использовать гвоздь. Батарейка может быть любого типа; щелочная батарейка прекрасно работает и ее удобно держать. Практически любой медный провод нормально подойдет для этой цели. В данном примере использовался провод с частично снятой красной изоляцией, это легко увидеть на фотографиях. Голый медный провод также хорошо подойдет.

Лучшим магнитом для этой работы есть  неодимовый магнит дисковой формы с проводящим покрытием.  Вы можете найти его в разных пластиковых игрушках, вытащить из наушников  или купить в одном из многочисленных магазинов. Обычные керамические магниты, скорее всего, будут слишком слабые, так что лучше используйте неодимовый.


 

Установите винт на магнит, согните проволоку.


 

Приложите магнит к одному концу батарейки. Слабый контакт в одной точке, который вы делаете, служит низким коэффициентом трения скольжения. На рисунке прикрепление сделано  снизу, но можно прикрепить и сверху (если вы так сделаете, то двигатель будет вращаться в противоположном направлении. Вы можете также изменить направление, перевернув магнит на другую сторону).

Чем тяжелее ваш комплекс «магнит плюс винт», тем ниже будет трение, вплоть до значения, когда магнит не будет достаточно сильным, чтобы дальше их удерживать. Это происходит потому, что сила трения пропорциональна нормальной силе. Другими словами, чем больше магнит, тем, как правило, лучше.


 

Прижмите и удерживайте верхний конец провода c верхним концом батарейки, делая электрическое соединение верхнего конца батарейки с проводом.


 

Здесь мы идем следующее: легкое прикосновение свободного конца провода к  боковой поверхности магнита. Магнит и винт начинают вращаться немедленно. Так мы можем получить  до 10000 оборотов в  секунду.  Берегитесь: винт и магнит может легко вылететь из рук, а вам  ненужно, чтобы винт вас поранил.

Также отметим, что некоторые компоненты, такие как проволока, могут  очень  сильно нагреваться. Наденьте защитные очки и следуйте здравому смыслу!


Как это работает?

Когда вы делаете прикосновение провода с боковой поверхностью магнита, вы делаете замыкание электрической цепи. Электрический ток из батарейки течет вниз через винт, через боковую поверхность магнита к проволоке   и через провод к другому концу батарейки. Магнитное поле от магнита ориентировано через плоские грани, так что оно параллельно оси симметрии магнита. Электрический ток течет через магнит в направлении от центра магнита к краю, таким образом, он течет в радиальном направлении,  перпендикулярно  к оси симметрии магнита. Магнитное поле  воздействует на подвижные электрические  заряды: они испытывают силу, которая перпендикулярна направлению движения и магнитному полю. Так как поле направлено вдоль оси симметрии магнита,  а заряды движутся радиально наружу от этой оси, то сила имеет тангенциальное направление, так что магнит начинает вращаться.
 

История

Униполярный двигатель был первым электрическим двигателем. Принцип действия был  продемонстрирован Майклом Фарадеем в 1821 в Королевском институте в Лондоне.

———

Вам необходим текущий ремонт электродвигателя? Вы не знаете куда обратиться? На сайте http://avtokran62.ru/remont-elektrodvigateleie-v-ryazani.html вы сможете более детально ознакомиться с услугами компании и узнать стоимость.

Как сделать простой электродвигатель | Научный проект

  • D аккумулятор
  • Изолированный провод 22G
  • 2 большие глаза, длинные металлические швейные иглы (глаза должны быть достаточно большими, чтобы пропустить проволоку)
  • Глина для лепки
  • Изолента
  • Нож хобби
  • Маленький круглый магнит
  • Тонкий маркер
  1. Начиная с центра проволоки, плотно и аккуратно оберните ее вокруг маркера 30 раз.
  2. Сдвиньте сделанную катушку с маркера.
  3. Оберните каждый свободный конец провода вокруг катушки несколько раз, чтобы удерживать их вместе, затем направьте провода в сторону от петли, как показано:

Что это? Какова его цель?

  1. Попросите взрослого использовать нож для хобби, чтобы помочь вам удалить верхнюю половину изоляции провода с каждого свободного конца катушки. Оголенный провод должен быть направлен в одном направлении с обеих сторон. Как вы думаете, почему половина провода должна оставаться изолированной?
  1. Проденьте каждый свободный конец проволочной катушки через большое игольное ушко. Старайтесь, чтобы катушка была как можно более прямой, не загибая концы проволоки.
  1. Положите аккумулятор D боком на ровную поверхность.
  2. Приклейте немного пластилина с обеих сторон аккумулятора, чтобы он не скатился.
  3. Возьмите 2 маленьких шарика пластилина и прикройте острые концы иглы.
  4. Поместите иглы вертикально рядом с выводами каждой батареи так, чтобы сторона каждой иглы касалась одного вывода батареи.
  1. Закрепите иглы на концах батареи изолентой. Ваша катушка должна висеть над батареей.
  2. Приклейте небольшой магнит к боковой стороне батареи так, чтобы он располагался по центру под катушкой.
  1. Покрутите катушку. Что происходит? Что происходит, когда вы вращаете катушку в другом направлении? Что случилось бы с большим магнитом? Батарея побольше? Более толстая проволока?

Двигатель будет продолжать вращаться, если его толкнуть в правильном направлении.Мотор не будет вращаться, если первоначальный толчок будет в противоположном направлении.

Металл, иглы и проволока создали замкнутый контур цепи , который может проводить ток. Ток течет от отрицательной клеммы батареи через цепь к положительной клемме батареи. Ток в замкнутом контуре также создает собственное магнитное поле , которое вы можете определить с помощью «правила правой руки». Поднимая правой рукой знак «большой палец вверх», большой палец указывает в направлении тока, а изгиб пальцев показывает, в какую сторону ориентировано магнитное поле.

В нашем случае ток проходит через созданную вами катушку, которая называется якорем двигателя. Этот ток индуцирует магнитное поле в катушке, что помогает объяснить, почему катушка вращается.

Магниты имеют два полюса, северный и южный. Взаимодействия север-юг держатся вместе, а взаимодействия север-север и юг-юг отталкивают друг друга. Поскольку магнитное поле, создаваемое током в проводе, не перпендикулярно магниту, прикрепленному лентой к батарее, по крайней мере, некоторая часть магнитного поля провода будет отталкиваться и заставит катушку продолжать вращаться.

Итак, почему нам нужно было снимать изоляцию только с одной стороны каждого провода? Нам нужен способ периодически размыкать цепь, чтобы она включалась и выключалась синхронно с вращением катушки. В противном случае магнитное поле медной катушки выровнялось бы с магнитным полем магнита и перестанет двигаться, потому что оба поля будут притягиваться друг к другу. Способ, которым мы настраиваем наш двигатель, делает так, что всякий раз, когда ток проходит через катушку (придавая ей магнитное поле), катушка находится в хорошем положении, чтобы ее отталкивало магнитное поле неподвижного магнита.Всякий раз, когда катушка не отталкивается активно (в те доли секунды, когда цепь отключена), импульс переносит ее, пока она не окажется в правильном положении, чтобы замкнуть цепь, вызвать новое магнитное поле и оттолкнуться неподвижным снова магнит.

После движения катушка может продолжать вращаться, пока батарея не разрядится. Причина того, что магнит вращается только в одном направлении, заключается в том, что вращение в неправильном направлении не заставит магнитные поля отталкивать друг друга, а притягиваться.

Заявление об отказе от ответственности и меры предосторожности

Education.com предлагает идеи проекта Science Fair для информационных целей. только для целей. Education.com не дает никаких гарантий или заверений относительно идей проектов Science Fair и не несет ответственности за любые убытки или ущерб, прямо или косвенно вызванные использованием вами таких Информация. Получая доступ к идеям проекта Science Fair, вы отказываетесь от отказаться от любых претензий к Education.com, которые возникают из-за этого. Кроме того, ваш доступ к веб-сайту Education.com и идеям проектов Science Fair покрывается Политика конфиденциальности Education.com и Условия использования сайта, которые включают ограничения об ответственности Education.com.

Настоящим дается предупреждение, что не все идеи проекта подходят для всех индивидуально или при любых обстоятельствах. Реализация идеи любого научного проекта должны проводиться только в соответствующих условиях и с соответствующими родительскими или другой надзор.Прочтите и соблюдайте правила техники безопасности всех Материалы, используемые в проекте, являются исключительной ответственностью каждого человека. За Для получения дополнительной информации обратитесь к справочнику по научной безопасности вашего штата.

Самый простой двигатель в мире от Incredible Science

СМОТРЕТЬ ВИДЕО НИЖЕ!

Создайте свой собственный двигатель и узнайте все об электромагнетизме и энергии с помощью этого самого простого в мире набора двигателей! Постройте и наблюдайте за двигателем, который преобразует электрическую энергию в движение.Этот практический научный эксперимент учит основам физики и объясняет, как работает простой электродвигатель. Делает отличный научный проект и забавную обучающую игрушку.

Требуется одна батарея D, не входит в комплект.

Что вы получите:

  • медь
  • магнит
  • детали арматуры и держатель батареи
  • пошаговые инструкции

Невероятно Идеи для увлекательного научного обучения:

  • Двигатель работает, потому что электричество проходит через катушку с проволокой, и создается магнитное поле.Это магнитное поле образуется только тогда, когда оголенный провод касается металлических опор. Вы можете почувствовать это, удерживая катушку на месте так, чтобы блестящие концы были прижаты к металлическим опорам. Катушка отталкивается от керамического магнита с достаточной силой, чтобы повернуть его полностью. Когда катушка вращается, она снова заряжается и получает еще один толчок, приводя в действие этот простой электродвигатель. Этот процесс повторяется снова и снова, чтобы двигатель продолжал вращаться.
  • Дополнительные эксперименты с самым простым в мире двигателем: измените форму якоря.Держите магнит над катушкой. Добавьте небольшой кусок белой ленты на конец проволоки, чтобы получился небольшой кружащийся флаг. Небольшая лампочка, подключенная к металлическим опорам, погаснет, когда на катушку будет подано напряжение.

Предупреждение: опасность удушья Мелкая деталь. Не для детей младше 3 лет.
ОПАСНОСТЬ УДУШЬЯ
Содержит мелкие и опасные детали. Не для детей младше 5 лет. Этот продукт содержит небольшой магнит (ы). Проглоченные магниты могут слипаться в кишечнике, вызывая серьезные инфекции и смерть.При проглатывании или вдыхании магнита немедленно обратитесь за медицинской помощью.

Самый простой электродвигатель — MEL Chemistry

Сложно представить наш современный мир без электроэнергии. Но знаете ли вы, как преобразовать электричество в движение? На самом деле все очень просто! Давайте посмотрим, как сделать самый простой электродвигатель.

Правила техники безопасности

  • Не оставляйте цепь замкнутой более чем на 1 минуту! Это может привести к перегоранию аккумулятора!
  • Выполняйте этот эксперимент только под наблюдением взрослых.

Оборудование

    батарея
  • AA;
  • Клейкая лента
  • ;
  • глина;
  • две английские булавки;
  • Неодимовый магнит
  • ;
  • медный провод;
  • наждачная бумага.

Пошаговая инструкция

Сначала сделайте индукционную катушку из медной проволоки. Плотно намотайте провод на батарейку АА. Закрепите катушку, несколько раз обмотав концы проволоки через нее и вокруг нее. Используйте наждачную бумагу, чтобы удалить верхнюю половину изоляции провода с каждого конца катушки.Обязательно оголите одну и ту же сторону провода на обоих концах. Используйте липкую ленту, чтобы закрепить английскую булавку на каждом полюсе батареи. Прикрепите аккумулятор к плоской поверхности с помощью пластилина. Поместите неодимовый магнит на аккумулятор. Проденьте контакты катушки через петли в английских шпильках. Катушка начинает вращаться! Двигатель заведен!

Описание процесса

Когда открытые участки катушки касаются английских булавок, катушка, батарея и булавки вместе образуют замкнутую цепь, по которой может течь ток.Когда ток течет через катушку, он создает магнитное поле как внутри, так и снаружи, превращая катушку в электромагнит. Взаимодействие с полем неодимового магнита заставляет катушку вращаться, пытаясь достичь положения равновесия. Но при повороте цепь размыкается, и индукционный ток проходит через катушку в направлении, противоположном начальному току. Другими словами, полярность электромагнита и его положение равновесия меняются.Катушка снова поворачивается, и контакты снова замыкаются. Текущее снова меняет направление, возвращается на прежнее место. Из-за циклического изменения направления тока катушка каждый раз делает полный оборот. Это приводит к непрерывному вращению. Это пример простейшего электродвигателя, который в некоторой степени раскрывает основы преобразования электрической энергии в механическую.

World’s Simplest Motor ™, Электричество и магнетизм: Educational Innovations, Inc.

Написать рецензию

Отзывы

14 отзывов

Отличная демонстрация мотора

Этот простой мотор отлично работает. Его очень легко собрать, это займет не более пяти минут.Я использую его в качестве демонстрации для студентов, чтобы показать, как работают двигатели — он действительно хорошо показывает основные концепции.

Эмили Кассар

Был ли этот обзор полезным?

Наконец-то маленький двигатель постоянного тока

Как человек на пенсии по ремонту электродвигателей, я хотел немного повеселиться с очень маленьким двигателем постоянного тока.В моем возрасте мне нужно держать голову и руки занятыми. Использую для ремонта больших электродвигателей. Я говорю о сотнях лошадиных сил. Было весело собрать маленький моторчик.

Боб

Был ли этот обзор полезным?

Прекрасная демонстрация!

Простой, элегантный двигатель и легкий в сборке, если вы понимаете его принципы.Следует проявлять особую осторожность, чтобы соскрести изоляцию только с одной стороны провода, как показано в инструкциях. Я счел полезным также приклеить провод там, где боковые провода обернуты вокруг катушки, чтобы предотвратить проскальзывание, и согнуть прямые провода ближе к внешней стороне медных стоек, чтобы убедиться, что катушка остается по центру. Радоваться, веселиться!

Уильям Принц

Был ли этот обзор полезным?

Внимательно прочтите инструкции!

Я использовал этот простой моторный комплект в течение многих лет, когда знакомил студентов с принципами работы электродвигателей.Это очень надежно. Я предлагаю тем, кто сообщает о проблемах, упустить очень важный шаг — вы должны зачистить концы провода только с ОДНОЙ СТОРОНЫ, сверху или снизу. Если полностью снять его, ничего не получится.

Энн Бернс

Был ли этот обзор полезным?

Самый простой двигатель в мире

Хотя это очень недорого, не тратьте деньги зря.Мне было трудно заставить его работать, и я играл с ним. Наконец, каждый раз, когда я активировал его, он работал отлично, а затем, примерно через 4-5 раз, работая нормально, я не мог заставить его работать. Похоже, это требует доработки.

Ричард Нельсон

Ответ владельца: Пожалуйста, позвоните в наш отдел обслуживания клиентов, чтобы мы могли заставить этот двигатель работать на вас. Это действительно здорово, если вы правильно настроите и заработаете!

Был ли этот обзор полезным?

самый простой мотор

аккуратно создано, люблю простоту

CARLOS LAROSA

Был ли этот обзор полезным?

Отлично подходит для

Используется как «тест» на уроках электричества и магнетизма.Команды из трех пятиклассников собирают эти моторы примерно за 20 минут, а затем соревнуются, кто из них работает быстрее всех. Приятного веселья и соревнований. Успешность сборки — около 80% бега за 20 минут. У них есть три ключевые части электромагнитного двигателя: стационарное поле, вращающееся поле и коммутатор

Майкл Туот

Был ли этот обзор полезным?

Simple Motors

Обычно мои ученики делают свои собственные моторы, но я уже второй год использую их, и мне и моим ученикам они очень нравятся, и они недорогие.

Патрисия Бендер

Был ли этот обзор полезным?

Отлично!

Это отличный демонстрационный образец. Он прост в сборке и делает работу двигателя понятной для всех.

Диана

Был ли этот обзор полезным?

Очень красивая демонстрация; сложно построить

Этот комплект — отличная демонстрация основных принципов работы двигателя. Он точно имитирует функцию двигателя постоянного тока с постоянными магнитами и помогает студентам понять, как создаются магнитные поля электрическим током, а также создается крутящий момент ортогональными полями.Однако успешное функционирование сборки затруднено и требует осторожности, чтобы выровнять концы проволоки с центром проволочной петли. Моему семилетнему внуку это понравилось, но мне пришлось немало «подправить», чтобы его версия заработала. Контактная поверхность склонна к окислению и требует частой очистки. Его немного проще построить, чем аналогичный двигатель, который я построил 53 года назад в возрасте 10 лет из 16 гвоздей за пенни и катушки с магнитной проволокой. ЭТО научило меня ценить настойчивость — это тоже может, но также может вызвать много разочарования без хорошего надзора.

Пряжки Уоррена

Был ли этот обзор полезным?

Как было обещано

Очень просто собрать. Сработало с первого раза. Я добавил точку клея, чтобы магнит не выпал, когда я его переворачиваю.

Учитель естественных наук

Был ли этот обзор полезным?

Флинт-Хилл

Мне очень нравятся демонстрационные возможности этого продукта. Я действительно обнаружил, что это было непросто собрать с первого раза.

Анн Панков

Был ли этот обзор полезным?

5-8 Наука

Мои ученики любят делать свои собственные простые моторы, но в нашей школе не хватает денег, чтобы купить по одному для каждого ученика, поэтому я прошу их сделать свои собственные, используя инструкции на http: // www.youtube.com/watch?v=it_Z7NdKgmY. Когда вы создаете свой собственный, ученики могут экспериментировать с разными типами магнитов. Кроме того, самая сложная часть простого двигателя — это сделать катушку с проволокой ровной с обеих сторон, чтобы она могла вращаться. К сожалению, при этой покупке вам все равно придется наматывать катушку самостоятельно.

Элизабет ДеБу

Был ли этот обзор полезным?

8 класс естествознание

Я был очень разочарован этим продуктом.Трое учителей не смогли заставить этот мотор работать.

Линда Гиллори

Был ли этот обзор полезным?


Круглый и Круглый с простыми двигателями

1. Дайте определение термину «электродвигатель».

Сообщите классу, что электродвигатель — это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую.Магнетизм играет важную роль в этом процессе. Объясните, что ученики собираются построить простой электродвигатель, который они будут использовать в эксперименте для проверки гипотезы. Во-первых, они примут участие в демонстрации частей двигателя.

2. Продемонстрируйте, что магниты имеют два полюса и что, когда два магнита сводятся вместе, эти полюса могут заставить объект двигаться.

Покажите магниты второго класса. Спросите: Что произойдет, если эти два магнита сблизить? (Магниты будут притягиваться друг к другу на противоположных полюсах, и они будут отталкиваться друг от друга на одинаковых полюсах.) Продемонстрируйте с помощью магнитов и попросите учащихся изложить свои наблюдения. Объясните: у магнитов есть два полюса, по одному с обоих концов, северный и южный. Когда противоположные полюса (север и юг) находятся рядом друг с другом, они притягиваются друг к другу. Когда одинаковые полюса находятся рядом друг с другом (например, север и север), они отталкиваются друг от друга. Для демонстрации прикрепите один магнит к задней части маленькой игрушечной машинки. Используйте второй магнит, чтобы заставить машину двигаться, держа столбы рядом друг с другом. Предложите учащимся попробовать передвинуть машину с помощью магнитов.Спросите: Будет ли машина двигаться, если держать друг напротив друга противоположные столбы? Попросите студента-добровольца провести демонстрацию.

3. Продемонстрируйте взаимосвязь между текущим электричеством и магнетизмом.

Покажите, что катушка с проволокой и гвоздь могут действовать как магнит, когда через провод проходит электричество. Поднимите гвоздь, чтобы все могли видеть. Спросите: Смогу ли я подбирать скрепки этим гвоздем? Будет ли это действовать как магнит? Прижмите гвоздь к скрепкам, чтобы продемонстрировать, что вы не можете поднять скрепки, используя только гвоздь.Теперь вставьте гвоздь в катушку, которую вы создали перед уроком. Спросите: Смогу ли я поднять скрепки гвоздем, теперь, когда он завернут в металлическую катушку? Прижмите гвоздь с катушкой к скрепкам, чтобы продемонстрировать, что вы все еще не можете поднять скрепки. Объясните, что вы собираетесь превратить гвоздь и катушку в электромагнит с помощью батарейки.

Следуйте инструкциям в разделе «Настройка», чтобы создать электромагнит перед занятием. В классе поместите батарею ячейки D в держатель батареи ячейки D.Приклейте один конец провода к каждой клемме держателя батареи. Попросите класс предсказать, что произойдет, если вы будете держать гвоздь, завернутый в катушку и подключенный к батарее, рядом со скрепками. Держите гвоздь рядом со скрепками. Объясните, что теперь скрепки подбираются, потому что вы создали электромагнит, добавив электричество. Гвоздь намагничен, потому что через катушку течет электрический ток. Обязательно отсоедините провода от аккумулятора, чтобы он не перегрелся.

4.Объясните: электричество и магнетизм можно использовать для создания крутящего момента.

Объясните, что крутящий момент — это мера силы вращения. Продемонстрируйте крутящий момент для своего класса. Вызовите добровольца вперед и попросите ученика держать резинку за два конца. Вставьте пластиковую ложку в центр резинки и крутите ее, пока резинка не станет туго натянутой и перекрученной. Попросите класс предсказать, что произойдет, когда вы отпустите ложку. Отпустите ложку. Объясните, что при приложении кручения, скручивающего движения к резиновой ленте, была создана сила вращения, называемая крутящим моментом.Крутящий момент может использоваться для питания механических устройств, таких как роботизированные руки и системы мобильности, где шестерни используются для регулирования скорости, с которой этот крутящий момент применяется. Крутящий момент — это также сила вращения, которую вы используете, открывая бутылку с газировкой или используя гаечный ключ для ослабления или затягивания гайки.

Скажите классу, что крутящий момент может быть создан с помощью сил электричества и магнетизма — притяжения и отталкивания, проявляемых магнитами, свидетелями которых они были ранее. Объясните, что они будут строить в классе простой мотор, в котором используются эти принципы.

5. Учащиеся разрабатывают гипотезу о двигателях, слушают инструкции по технике безопасности, а затем конструируют простой двигатель для проверки своей гипотезы.

Задайте вопрос: Как можно использовать движение, создаваемое простым двигателем, для движения другого объекта? Напишите предложения студентов на доске. Продолжайте задавать вопросы, пока предложения не сведутся к одной проверяемой гипотезе, разработанной как класс. (Гипотеза приводится в разделе «Советы», если она вам нужна.) Объясните, что учащиеся построят простой мотор, который будет использовать в эксперименте для проверки этой гипотезы.

Перед тем, как раздавать материалы, скажите студентам, что они никогда не должны соединять положительную и отрицательную стороны батареи напрямую друг с другом с помощью провода или чего-либо еще, что является проводящим, так как это вызовет короткое замыкание и приведет к сильному нагреву батареи. горячий и может привести к болезненному шоку. Кроме того, попросите студентов немедленно разобрать свой проект, если какая-либо часть станет горячей, а затем сообщите об этом инструктору.

Разделите студентов на группы по 2-4 человека. Раздайте раздаточный материал «Как построить простой двигатель» и рабочий лист «Научный метод » среди каждой группы. Просмотрите с классом шаги в раздаточном материале «Как построить простой мотор», затем попросите каждую группу отправить по одному члену для сбора предметов, которые потребуются группе для создания мотора. Попросите каждую группу заполнить разделы с проблемами / вопросами и гипотезами в своем рабочем листе по научным методам. Студенты также будут записывать информацию о создании своего двигателя в разделе процесса.Следите за прогрессом каждой группы по мере ее создания. Спроецируйте фотогалерею «Построить простой двигатель», в которой при необходимости документируется каждый шаг раздаточного материала «Как построить простой двигатель». Задавайте вопросы каждой группе и помогайте по мере необходимости.

6. Учащиеся планируют эксперимент, чтобы проверить свою гипотезу, используя простой мотор.

Когда все группы успешно построят свои моторы, предложите им поделиться своим опытом с остальным классом. Затем, работая в группах, попросите учащихся разработать эксперимент, используя свои двигатели, чтобы проверить гипотезу, разработанную классом ранее.Попросите учащихся нарисовать схему эксперимента в своих группах, пометить свои рисунки и написать полное описание шагов, которые они предпримут, в процедурной части рабочего листа «Научный метод».

7. Попросите группы поделиться своими описаниями экспериментов и обсудить в классе сходства и различия между всеми экспериментами для проверки одной и той же гипотезы. .

Задайте вопрос: Что общего между экспериментами? Чем отличались эксперименты? Если позволяет время, организуйте демонстрацию, где группы могут изучить схемы экспериментов других групп.Предложите студентам представить, как двигатель может приводить в движение более крупные объекты, например робота. (Двигатели обычно используются для обеспечения движения механических структур робота; например, колеса для перемещения робота или руки для взаимодействия с окружающей средой.)

% PDF-1.4 % 158 0 объект > эндобдж xref 158 92 0000000016 00000 н. 0000002756 00000 н. 0000002915 00000 н. 0000003674 00000 н. 0000004071 00000 н. 0000004397 00000 н. 0000004880 00000 н. 0000005261 00000 п. 0000005725 00000 н. 0000006093 00000 н. 0000006700 00000 н. 0000007230 00000 н. 0000007612 00000 н. 0000007926 00000 н. 0000008038 00000 н. 0000008152 00000 н. 0000008593 00000 н. 0000008999 00000 н. 0000009424 00000 н. 0000009606 00000 н. 0000010198 00000 п. 0000010582 00000 п. 0000011842 00000 п. 0000013050 00000 п. 0000013267 00000 п. 0000013447 00000 п. 0000013625 00000 п. 0000013805 00000 п. 0000013984 00000 п. 0000015692 00000 п. 0000016935 00000 п. 0000018652 00000 п. 0000019156 00000 п. 0000019424 00000 н. 0000019796 00000 п. 0000020183 00000 п. 0000020374 00000 п. 0000020556 00000 п. 0000020885 00000 п. 0000021184 00000 п. 0000022737 00000 п. 0000023033 00000 п. 0000023310 00000 п. 0000023650 00000 п. 0000023809 00000 п. 0000025561 00000 п. 0000027199 00000 п. 0000032946 00000 п. 0000036954 00000 п. 0000040119 00000 п. 0000041518 00000 п. 0000049096 00000 н. 0000050198 00000 п. 0000051881 00000 п. 0000052000 00000 п. 0000053231 00000 п. 0000053531 00000 п. 0000053893 00000 п. 0000053977 00000 п. 0000055849 00000 п. 0000056185 00000 п. 0000056608 00000 п. 0000058317 00000 п. 0000058629 00000 п. 0000058717 00000 п. 0000059157 00000 п. 0000059452 00000 п. 0000059759 00000 п. 0000060694 00000 п. 0000060977 00000 п. 0000061939 00000 п. 0000062235 00000 п. 0000062598 00000 п. 0000062686 00000 п. 0000062993 00000 п. 0000063350 00000 п. 0000063619 00000 п. 0000063915 00000 п. 0000068267 00000 п. 0000068550 00000 п. 0000071134 00000 п. 0000071173 00000 п. 0000073651 00000 п. 0000073716 00000 п. 0000074698 00000 п. 0000074737 00000 п. 0000086530 00000 п. 0000086569 00000 п. 0000087558 00000 п. 0000087597 00000 п. 0000002579 00000 н. 0000002136 00000 п. трейлер ] / Назад 143394 / XRefStm 2579 >> startxref 0 %% EOF 249 0 объект > поток hb«c` \ еA ؀, S30 * `Tq0YXdstΜ̺ & | M \ jhhhXZFGGDDP% — @? ~ ĩ`u> n {X # & 9Y-p9ɨ #} FiBQ! nen &] HY X: p6 (Tb [e {7H¼g g3-8 + DhB [@ # — lG | 7 / `lgȰ: ‘0zpm`Ml $ y.fb`

Создание электромагнита — Задание

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Резюме

Студенческие отряды исследуют свойства электромагнитов.Они создают свои собственные небольшие электромагниты и экспериментируют со способами изменения силы, чтобы взять больше скрепок. Студенты узнают о том, как инженеры используют электромагниты в повседневных применениях. Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Инженеры проектируют электромагниты, которые являются основной частью двигателей. Электромагнитные двигатели — большая часть повседневной жизни, а также промышленности и фабрик.Мы можем даже не осознавать, что ежедневно взаимодействуем с электромагнитами, поскольку используем самые разные двигатели, чтобы облегчить себе жизнь. Обычные устройства, в которых используются электромагнитные двигатели: холодильники, сушилки для одежды, стиральные машины, посудомоечные машины, пылесосы, швейные машины, вывоз мусора, дверные звонки, компьютеры, компьютерные принтеры, часы, вентиляторы, автомобильные стартеры, двигатели стеклоочистителей, электрические зубные щетки, электрические бритвы. , консервные ножи, колонки, музыкальные или магнитофонные проигрыватели и т. д.

Цели обучения

После этого задания студенты должны уметь:

  • Сообщите, что электрический ток создает магнитное поле.
  • Опишите, как устроен электромагнит.
  • Исследуйте способы изменения силы электромагнита.
  • Перечислите несколько элементов, разработанных инженерами с использованием электромагнитов.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными дисциплинами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука
Ожидаемые характеристики NGSS

3-ПС2-3.Задавайте вопросы, чтобы определить причинно-следственные связи электрических или магнитных взаимодействий между двумя объектами, не контактирующими друг с другом. (3-й степени)

Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Нажмите, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов.
В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика Основные дисциплинарные идеи Crosscutting Concepts
Задавайте вопросы, которые можно исследовать на основе таких закономерностей, как причинно-следственные связи.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Электрические и магнитные силы между парой объектов не требуют, чтобы объекты находились в контакте. Размеры сил в каждой ситуации зависят от свойств объектов и их расстояний друг от друга, а для сил между двумя магнитами — от их ориентации относительно друг друга.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Причинно-следственные связи обычно выявляются, тестируются и используются для объяснения изменений.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Ожидаемые характеристики NGSS

3-ПС2-4. Определите простую конструктивную задачу, которую можно решить, применив научные идеи о магнитах. (3-й степени)

Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Нажмите, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов.
В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика Основные дисциплинарные идеи Crosscutting Concepts
Определите простую проблему, которую можно решить путем разработки нового или улучшенного объекта или инструмента.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Электрические и магнитные силы между парой объектов не требуют, чтобы объекты находились в контакте. Размеры сил в каждой ситуации зависят от свойств объектов и их расстояний друг от друга, а для сил между двумя магнитами — от их ориентации относительно друг друга.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Научные открытия о мире природы часто могут привести к новым и усовершенствованным технологиям, которые разрабатываются в процессе инженерного проектирования.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Общие основные государственные стандарты — математика
  • Представляйте и интерпретируйте данные. (Оценка 4) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Представляйте реальный мир и математические проблемы, отображая точки в первом квадранте координатной плоскости, и интерпретируйте значения координат точек в контексте ситуации.(Оценка 5) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Графические точки на координатной плоскости для решения реальных и математических задач.(Оценка 5) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология
  • Студенты разовьют понимание взаимоотношений между технологиями и связей между технологиями и другими областями обучения.(Оценки К — 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Материалы обладают множеством разных свойств.(Оценки 3 — 5) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Энергия бывает разных форм.(Оценки 3 — 5) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Список материалов

Каждой группе необходимо:

  • гвоздь, 3 дюйма (7.6 см) или длиннее (из цинка, железа или стали, но не из алюминия)
  • Изолированный медный провод 2 фута (0,6 м) (не менее AWG 22 или выше)
  • Аккумулятор D-cell
  • несколько металлических скрепок, кнопок или булавок
  • широкая резинка
  • Рабочий лист электромагнита

Для каждой станции электромагнитного поля:

  • Картонная трубка для туалетной бумаги
  • Изолированный медный провод (не менее AWG 22 или выше), несколько футов (1 м)
  • картон (~ 5 x 5 дюймов или 13 x 13 см)
  • прищепки или зажимы (по желанию)
  • малярная лента
  • резинка
  • 2-3 батареи типа D
  • Аккумулятор 9 В (вольт)
  • несколько металлических скрепок, кнопок и / или булавок
  • запасных батарей, при наличии: 6 В, 12 В, фонари
  • (опционально) изолента
  • 2 малых компаса для ориентирования

На долю всего класса:

  • кусачки
  • устройства для зачистки проводов

Рабочие листы и приложения

Посетите [www.teachengineering.org/activities/view/cub_mag_lesson2_activity1] для печати или загрузки.

Больше подобной программы

Две стороны одной силы

Студенты узнают больше о магнетизме и о том, как магнетизм и электричество связаны в электромагнитах. Они изучают основы работы простых электродвигателей и электромагнитов. Студенты также узнают о гибридных бензиново-электрических автомобилях и их преимуществах перед обычным бензиновым двигателем…

Изменение полей

Учащиеся индуцируют ЭДС в катушке с проволокой с помощью магнитных полей. Студенты рассматривают кросс-произведение относительно магнитной силы и вводят магнитный поток, закон индукции Фарадея, закон Ленца, вихревые токи, ЭДС движения и индуцированную ЭДС.

Электрические и магнитные личности мистера Максвелла

Студенты кратко знакомятся с уравнениями Максвелла и их значением для явлений, связанных с электричеством и магнетизмом. Рассмотрены и усилены основные понятия, такие как ток, электричество и силовые линии.Благодаря множеству тем и заданий учащиеся видят, как электричество и магнит …

Магнитная личность

Студенты изучают свойства магнитов и то, как инженеры используют магниты в технике. В частности, студенты узнают о хранении на магнитной памяти, которое представляет собой чтение и запись информации данных с помощью магнитов, например, на жестких дисках компьютеров, zip-дисках и флэш-накопителях.

Предварительные знания

Некоторое знание магнитных сил (полюсов, сил притяжения). Для получения информации об электромагнитах см. Модуль «Магнетизм», Урок 2: Две стороны одной силы .

Введение / Мотивация

Сегодня мы поговорим об электромагнитах и ​​создадим собственные электромагниты! Во-первых, может ли кто-нибудь сказать мне, что такое электромагнит? (Слушайте идеи студентов.Название электромагнита помогает нам понять, что это такое. (Напишите слово «электромагнит» на классной доске, чтобы учащиеся увидели его.) Давайте разберемся с ним. Первая часть слова electro звучит как электричество. Вторая часть слова, магнит , звучит так — магнит! Итак, электромагнит — это магнит, который создается электричеством.

Сегодня действительно важно помнить, что электричество может создавать магнитное поле . Это может показаться странным, потому что мы привыкли к магнитным полям, исходящим только от магнитов, но это действительно так! Провод, по которому проходит электрический ток , создает магнитное поле. Фактически, простейший электромагнит представляет собой одиночный свернутый в спираль провод, по которому проходит электрический ток. Магнитное поле, создаваемое катушкой с проволокой, похоже на обычный стержневой магнит. Если мы поместим железный (или никелевый, кобальтовый и т. Д.) Стержень (возможно, гвоздь) через центр катушки (см. Рисунок 1), стержень станет магнитом, создавая магнитное поле.Где взять электричество для электромагнита? Что ж, мы можем получить это электричество несколькими способами, например, от батареи или от розетки.

Мы можем усилить это магнитное поле, увеличив количество электрического тока, проходящего через провод, или мы можем увеличить количество витков проводов в катушке электромагнита. Как вы думаете, что произойдет, если мы сделаем и то, и другое? Верно! Наш магнит будет еще сильнее!

Инженеры используют электромагниты при проектировании и производстве двигателей .Двигатели используются вокруг нас каждый день, поэтому мы постоянно взаимодействуем с электромагнитами, даже не осознавая этого! Вы можете вспомнить какие-нибудь двигатели, которые вы использовали? (Возможные ответы: стиральная машина, посудомоечная машина, консервный нож, вывоз мусора, швейная машина, компьютерный принтер, пылесос, электрическая зубная щетка, проигрыватель компакт-дисков [CD], проигрыватель цифровых видеодисков [DVD], видеомагнитофон, компьютер, электрическая бритва. , электрическая игрушка [радиоуправляемые машины, движущиеся куклы] и т. д.)

Процедура

До действия

  • Соберите материалы и сделайте копии рабочего листа по созданию электромагнита.
  • Установите достаточное количество станций электромагнитного поля для размещения команд по два студента в каждой.
  • В качестве альтернативы, проведите обе части задания в виде демонстрации в классе под руководством учителя.

Рис. 2. Установка для станции электромагнитного поля. Авторское право

Copyright © 2006 Минди Зарске, Программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

  • Подготовка к работе со станциями электромагнитного поля: Оберните проволоку картонную трубку от туалетной бумаги 12-15 раз, чтобы получилась проволочная петля.Оставьте два длинных конца проволоки свисающими с катушки. Проделайте четыре дырочки в картоне. Проденьте концы проводов через картонные отверстия так, чтобы трубка и катушка картона были прикреплены к картону (см. Рисунок 2). Используйте прищепки, зажимы или скотч, чтобы прикрепить картон к столу или письменному столу. Используя малярную ленту или резинку, подсоедините один конец провода катушки к любой батарее, оставив другой конец провода неподключенным к батарее. Прикрепите к станции булавки, скрепки или кнопки. Также установите любые другие доступные запасные батареи (6 В, 12 В и т. Д.).) и два маленьких компаса для ориентирования на этой станции.
  • Подготовка к созданию электромагнита: для этой части задания либо установите материалы на станции, либо раздайте их парам учеников, чтобы они поработали за их партами.
  • Отложите несколько дополнительных батарей, чтобы студенты могли проверить свои собственные электромагниты. Сюда могут входить 9-вольтовые батареи. Вы можете установить батарею 3 В, подключив 2 D-элемента последовательно, или батарею 4,5 В, подключив 3 D-элемента последовательно.
  • Отрежьте по одному куску проволоки длиной 2 фута (0,6 м) для каждой команды. С помощью приспособлений для зачистки проводов удалите примерно ½ дюйма (1,3 см) изоляции с обоих концов каждого куска провода.

Со студентами: Станции электромагнитного поля

  1. Разделите класс на пары учеников. Раздайте по одному листу на команду.
  2. При работе с настройкой перед занятием (см. Рисунок 2), в которой один конец спирального провода прикреплен к одному концу батареи, попросите учащихся подсоединить другой конец провода к другому концу батареи с помощью ленты или резинка.
  3. Чтобы определить местонахождение магнитного поля электромагнита, попросите учащихся переместить компас по кругу вокруг электромагнита, обращая внимание на направление, которое указывает компас (см. Рисунок 3). Предложите учащимся нарисовать батарею, катушку и магнитное поле на своих рабочих листах. Используйте стрелки, чтобы показать магнитное поле. Пометьте положительный и отрицательный полюса батареи и полюса магнитного поля. Что произойдет, если вы повесите скрепку на другую скрепку рядом с катушкой (см. Рисунок 3)? (Ответ: свисающая скрепка движется, меняет направление и / или качается.)

Рис. 3. Эксперименты с магнитным полем электромагнита. Авторское право

Copyright © 2006 Минди Зарске, Программа ITL, Инженерный колледж Колорадского университета в Боулдере

  1. Затем поменяйте местами подключение электромагнита, поменяв оба конца провода на противоположные концы батареи. (Когда направление тока в катушке или в электромагните меняется на противоположное, магнитные полюса меняются местами — северный полюс становится южным полюсом, а южный полюс становится северным полюсом.) Используйте компас, чтобы проверить направление магнитного поля. Сделайте второй рисунок. Снова повесьте скрепку возле катушки. Что случилось? (Ответ: опять же, свисающая скрепка движется, меняет направление и / или качается.)
  2. Отсоедините хотя бы один конец провода от аккумулятора для экономии заряда аккумулятора.
  3. Если позволяет время, используйте другие батареи и наблюдайте за изменениями. Более высокое напряжение означает больший ток, а чем больше ток, тем сильнее электромагнит.

Со студентами: создание электромагнита

  1. Убедитесь, что у каждой пары учащихся есть следующие материалы: 1 гвоздь, 2 фута (0,6 м) изолированного провода, 1 батарейка типа D, несколько канцелярских скрепок (или кнопок или булавок) и резинка.
  2. Оберните проволоку вокруг гвоздя не менее 20 раз (см. Рисунок 4). Убедитесь, что ученики плотно накручивают ногти, не оставляя зазоров между проволоками и не перекрывая накладки.
  3. Дайте ученикам несколько минут, чтобы посмотреть, смогут ли они самостоятельно создать электромагнит, прежде чем давать им остальные инструкции.
  4. Чтобы продолжить изготовление электромагнита, подсоедините концы спирального провода к каждому концу батареи, используя резиновую ленту, чтобы удерживать провода на месте (см. Рисунок 4).

Рис. 4. Установка для изготовления электромагнита с использованием батареи, провода и гвоздя. Авторское право

Copyright © 2006 Минди Зарске, Программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

  1. Проверьте силу электромагнита, посмотрев, сколько скрепок он может поднять.
  2. Запишите количество скрепок на листе.
  3. Отсоедините провод от АКБ после проверки электромагнита. Может ли электромагнит подхватить скрепки при отключенном токе? (Ответ: нет)
  4. Проверьте, как изменение конструкции электромагнита влияет на его прочность. Две переменные, которые необходимо изменить, — это количество витков вокруг гвоздя и ток в витой проволоке, используя другой размер или количество батарей. Для экономии заряда аккумулятора не забывайте отключать провод от аккумулятора после каждого теста.
  5. Заполните рабочий лист; составить список способов использования электромагнитов инженерами.
  6. В заключение проведите обсуждение в классе. Сравните результаты команд. Задайте учащимся вопросы для обсуждения инженерных вопросов после оценивания, представленные в разделе «Оценка».

Словарь / Определения

Батарея: элемент, несущий заряд, способный питать электрический ток.

ток: поток электронов.

электромагнит: Магнит, сделанный из изолированного провода, намотанного на железный сердечник (или любой магнитный материал, такой как железо, сталь, никель, кобальт), через который проходит электрический ток, создающий магнетизм. Электрический ток намагничивает материал сердечника.

электромагнетизм: магнетизм, созданный электрическим током.

инженер: человек, который применяет свое понимание науки и математики для создания вещей на благо человечества и нашей планеты.Это включает в себя проектирование, производство и эксплуатацию эффективных и экономичных конструкций, машин, продуктов, процессов и систем.

магнит: объект, создающий магнитное поле.

магнитное поле: пространство вокруг магнита, в котором присутствует магнитная сила магнита.

двигатель: электрическое устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую.

постоянный магнит: объект, который сам генерирует магнитное поле (без помощи тока).

соленоид: катушка с проводом.

Оценка

Предварительная оценка деятельности

Предсказание : Попросите учащихся предсказать, что произойдет, когда проволока намотана на гвоздь и добавлено электричество. Запишите их прогнозы на классной доске.

Мозговой штурм : В небольших группах предложите учащимся участвовать в открытом обсуждении. Напомните им, что никакая идея или предложение не «глупо».«Все идеи следует с уважением выслушать. Спросите студентов: что такое электромагнит?

Оценка деятельности

Рабочий лист : В начале упражнения раздайте Рабочий лист «Создание электромагнита». Попросите учащихся сделать рисунки, записать измерения и следить за действиями на своих рабочих листах. После того, как учащиеся завершат работу с рабочим листом, предложите им сравнить ответы со сверстниками или другой парой, давая всем учащимся время закончить. Просмотрите их ответы, чтобы оценить их уровень владения предметом.

Гипотеза : По мере того, как ученики делают свой электромагнит, спросите каждую группу, что произойдет, если они изменят размер своей батареи. Как насчет большего количества витков проволоки вокруг гвоздя? (Ответ: Электромагнит можно сделать сильнее двумя способами: увеличив количество электрического тока, проходящего через провод, или увеличив количество витков проволоки в катушке электромагнита.)

Оценка после работы

Технические вопросы для обсуждения : запрашивайте, объединяйте и обобщайте ответы студентов.

  • Как инженер может модифицировать электромагнит, чтобы изменить силу его магнитного поля? Какие модификации могут быть самыми простыми или дешевыми? (Возможные ответы: увеличение количества катушек, используемых в соленоиде [электромагните], вероятно, является наименее дорогим и простым способом увеличить силу электромагнита. Или инженер может увеличить ток в электромагните. Или инженер может использовать металлический сердечник, который легче намагничивается.)
  • Как инженеры могут использовать электромагниты для разделения перерабатываемых материалов? (Ответ: Некоторые металлы в куче для утилизации или переработки притягиваются к магниту и могут быть легко отделены.Цветные металлы должны пройти двухэтапный процесс, в котором к металлу прикладывают напряжение, чтобы временно вызвать в нем ток, который временно намагничивает металл, так что он притягивается к электромагниту для отделения от неметаллов.)
  • Каким образом инженеры могут использовать электромагниты? (Возможные ответы: инженеры используют электромагниты в конструкции двигателей. Примеры см. В возможных ответах на следующий вопрос.)
  • Как электромагниты используются в повседневном использовании? (Возможные ответы: двигатели используются вокруг нас каждый день, например, холодильник, стиральная машина, посудомоечная машина, консервный нож, мусоропровод, швейная машина, компьютерный принтер, пылесос, электрическая зубная щетка, проигрыватель компакт-дисков [CD], цифровой видеодиск. [DVD]-плеер, кассетный видеомагнитофон, компьютер, электробритва, электрическая игрушка [радиоуправляемые автомобили, движущиеся куклы] и т. Д.)

Построение графиков : Представьте классу следующие задачи и попросите студентов построить график своих результатов (или результатов всего класса). Обсудите, какие переменные привели к большему изменению силы электромагнита.

  • Создайте график, показывающий, как изменилась сила электромагнита, когда вы изменили количество витков проволоки в вашем электромагните.
  • Создайте график, показывающий, как сила вашего электромагнита изменялась при изменении тока (при изменении размера батареи).

Вопросы безопасности

Электромагнит может сильно нагреваться, особенно на клеммах, поэтому попросите учащихся отключать батареи через частые промежутки времени.

Советы по поиску и устранению неисправностей

Высокая плотность покрытия ногтей важна для создания магнитного поля. Если обернутые гвозди не действуют как магниты, проверьте обертки катушек учащихся, чтобы убедиться, что они не перекрещиваются, и что обертки плотно затянуты.Кроме того, используйте тонкую проволоку, чтобы обеспечить большее количество витков по длине гвоздя.

Железные гвозди работают лучше, чем болты, поскольку резьба болта не позволяет гладко наматывать медную проволоку, что может нарушить магнитное поле.

Избегайте использования неполностью заряженных аккумуляторов. Частично разряженные батареи не вызывают сильной и заметной магнитной реакции.

Если электромагниты становятся слишком горячими, попросите учащихся обращаться с ними в резиновых кухонных перчатках.

Расширения деятельности

Другой способ изменить ток в электромагните — использовать провода разного калибра (толщины) или из разных материалов (например: медь vs.алюминий). Попросите учащихся протестировать разные типы проводов, чтобы увидеть, как это влияет на силу электромагнита. В качестве контроля сохраняйте постоянным количество катушек и величину тока (батареи) для всех испытаний проводов. Затем, основываясь на результатах их отдыха, попросите учащихся предположить сопротивление различных проводов.

Масштабирование активности

  • Для младших классов попросите учащихся следовать демонстрации под руководством учителя по созданию простого электромагнита.Обсудите основное определение электромагнита и то, как электромагниты используются в повседневных приложениях.
  • Для старших классов попросите учащихся изучить способы изменения силы их электромагнитов, не давая им никаких подсказок или подсказок. Попросите учащихся изобразить данные своего рабочего листа в зависимости от количества катушек и / или размера батареи в их электромагните.

Авторские права

© 2004 Регенты Университета Колорадо

Авторы

Ксочитл Замора Томпсон; Джо Фридрихсен; Эбигейл Уотрус; Малинда Шефер Зарске; Дениз В.Карлсон

Программа поддержки

Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

Благодарности

Содержание этой учебной программы по цифровой библиотеке было разработано в рамках грантов Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), Министерства образования США и Национального научного фонда (грант GK-12 № 0338326).

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *