Quasi inevitabilmente, arriverai a un punto della tua vita in cui ti troverai di fronte a un bambino piccolo infelice e un giocattolo in movimento che non si muove più. Potresti smontare il giocattolo, facendo affidamento sulla tua praticità per salvare la situazione, ma, quando ti rimane una pila di componenti, potresti chiederti come quelle bobine di filo luminoso creano movimento. Giocattoli rotti a parte, i motori elettrici si trovano in molti dei dispositivi che fanno muovere la nostra società moderna, dalle automobili agli orologi alla ventola di raffreddamento del computer.
Parti di un motore elettrico
Un motore elettrico crea un movimento rotatorio o circolare. La parte centrale del motore è un cilindro chiamato armatura o rotore. L'armatura contiene il resto dei componenti ed è anche la parte del motore che gira. Intorno all'armatura c'è lo statore, che contiene bobine di filo isolate, solitamente di rame. Quando viene applicata una corrente al motore, lo statore genera il campo magnetico che guida l'armatura. A seconda del design del motore, potresti anche trovare spazzole o sottili fibre metalliche che mantengono la corrente in esecuzione sul lato opposto del motore mentre gira.
Far funzionare
Potresti aver notato che, quando hai due magneti, i poli opposti si attraggono e i poli simili si respingono. Il motore elettrico utilizza questo principio per creare coppia o forza di rotazione. Non è la corrente elettrica in sé, ma il campo magnetico che crea a generare forza quando un motore elettrico è in movimento. L'elettricità che si muove attraverso un filo crea un campo magnetico circolare con il filo come fonte e centro di rotazione. Quando si aggiunge corrente, lo statore e l'armatura formano un campo magnetico stabile e un elettromagnete che viene spinto o ruotato rispettivamente all'interno di quel campo.
Diversi tipi di motori elettrici
Il motore di base funziona con corrente continua o continua, ma altri motori possono funzionare con corrente alternata o alternata. Le batterie producono corrente continua, mentre le prese della tua casa si alimentano in modo alternato. Affinché un motore funzioni in corrente alternata, sono necessari due magneti di avvolgimento che non si toccano. Muovono il motore attraverso un fenomeno noto come induzione. Questi motori a induzione sono senza spazzole, poiché non richiedono il contatto fisico fornito dalla spazzola. Alcuni motori DC sono anche senza spazzole e utilizzano invece un interruttore che cambia la polarità del campo magnetico per mantenere il motore in funzione. I motori universali sono motori a induzione che possono utilizzare entrambe le fonti di alimentazione.
Costruire un semplice motore elettrico
Ora che hai le parti e i principi di base, puoi giocare con il concetto a casa. Crea una bobina con un filo di rame di calibro inferiore e infila ciascuna estremità in una lattina di alluminio per appenderla. Posiziona un magnete piccolo e potente su entrambi i lati della bobina sospesa per creare un campo magnetico. Se colleghi una batteria a entrambe le lattine usando clip a coccodrillo, la tua bobina diventerà un elettromagnete e il rotore in filo di rame che hai creato dovrebbe iniziare a girare.
