Nesten uunngåelig vil du komme til et punkt i livet ditt hvor du vil bli møtt med et ulykkelig lite barn og et leketøy som ikke beveger seg lenger. Du kan ta leketøyet fra hverandre og stole på at du er redd for å redde dagen, men når du sitter igjen med en haug med komponenter, kan du godt lure på hvordan disse spolene med lys tråd skaper bevegelse. Brutt leker til side, elektriske motorer finnes i mange av enhetene som får vårt moderne samfunn til å bevege seg, fra biler til klokker til kjøleviften på datamaskinen din.
Deler av en elektrisk motor
En elektrisk motor skaper roterende eller sirkulær bevegelse. Den sentrale delen av motoren er en sylinder som kalles anker eller rotor. Armaturet holder resten av komponentene og er også den delen av motoren som spinner. Rundt ankeret er statoren, som holder isolerte trådspoler, vanligvis kobber. Når en strøm påføres motoren, genererer statoren magnetfeltet som driver ankeret. Avhengig av motorens utforming, kan du også finne børster eller fine metallfibre som holder strømmen i motsatt side av motoren når den snurrer.
Få det til å fungere
Du har kanskje lagt merke til at når du har to magneter, tiltrekker motsatte stolper og som poler frastøter. Den elektriske motoren bruker dette prinsippet for å skape dreiemoment eller rotasjonskraft. Det er ikke den elektriske strømmen i seg selv, men magnetfeltet den skaper som genererer kraft når en elektrisk motor er i bevegelse. Elektrisitet som beveger seg gjennom en ledning, skaper et sirkulært magnetfelt med ledningen som kilde og sentrum for rotasjonen. Når du tilfører strøm, danner stator og anker et stabilt magnetfelt og en elektromagnet som henholdsvis skyves eller roteres innenfor dette feltet.
Ulike typer elektriske motorer
Grunnmotoren går på likestrøm eller likestrøm, men andre motorer kan gå på vekselstrøm eller vekselstrøm. Batterier produserer likestrøm, mens uttakene i hjemmet ditt skiftes. For at en motor skal kunne gå på vekselstrøm, krever den to viklingsmagneter som ikke berører. De beveger motoren gjennom et fenomen kjent som induksjon. Disse induksjonsmotorene er børsteløse, siden de ikke krever fysisk kontakt som børsten gir. Noen DC-motorer er også børsteløse og bruker i stedet en bryter som endrer polariteten til magnetfeltet for å holde motoren i gang. Universalmotorer er induksjonsmotorer som kan bruke en av kraftkildene.
Bygg en enkel elektrisk motor
Nå som du har de grunnleggende delene og prinsippene, kan du leke med konseptet hjemme. Lag en spole av kobbertråd i nedre målestokk og stikk hver ende gjennom en aluminiumskanne for å suspendere den. Plasser en liten, sterk magnet på hver side av den opphengte spolen for å skape et magnetfelt. Hvis du fester et batteri til begge boksene ved hjelp av alligatorklemmer, blir spolen din en elektromagnet, og kobbertrådrotoren du opprettet skal begynne å snurre.