มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานอย่างไร?

เกือบจะหลีกเลี่ยงไม่ได้ คุณจะมาถึงจุดหนึ่งในชีวิตที่คุณจะต้องเผชิญกับเด็กเล็กที่ไม่มีความสุขและของเล่นที่เคลื่อนไหวไม่ได้อีกต่อไป คุณอาจแยกของเล่นออกจากกันโดยอาศัยความสะดวกของคุณเพื่อช่วยวันนี้ แต่เมื่อทิ้งไว้กับส่วนประกอบ คุณอาจสงสัยว่าขดลวดสว่างเหล่านั้นสร้างการเคลื่อนไหวได้อย่างไร นอกจากของเล่นที่ชำรุดแล้ว มอเตอร์ไฟฟ้ายังพบได้ในอุปกรณ์หลายอย่างที่ทำให้สังคมยุคใหม่ของเราเคลื่อนไหว ตั้งแต่รถยนต์ นาฬิกา ไปจนถึงพัดลมระบายความร้อนในคอมพิวเตอร์ของคุณ

มอเตอร์ไฟฟ้าสร้างการเคลื่อนที่แบบหมุนหรือหมุนเป็นวงกลม ส่วนกลางของมอเตอร์เป็นทรงกระบอกที่เรียกว่ากระดองหรือโรเตอร์ กระดองเก็บส่วนประกอบที่เหลือและเป็นส่วนหนึ่งของมอเตอร์ที่หมุน รอบเกราะคือสเตเตอร์ซึ่งเก็บขดลวดฉนวนซึ่งมักจะเป็นทองแดง เมื่อกระแสถูกนำไปใช้กับมอเตอร์ สเตเตอร์จะสร้างสนามแม่เหล็กที่ขับเคลื่อนเกราะ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบของมอเตอร์ คุณอาจพบแปรงหรือเส้นใยโลหะละเอียดที่ช่วยให้กระแสไฟไหลไปยังด้านตรงข้ามของมอเตอร์ขณะหมุน

คุณอาจสังเกตเห็นว่าเมื่อคุณมีแม่เหล็กสองอัน ขั้วตรงข้ามจะดึงดูดและเหมือนขั้วที่จะผลักออก มอเตอร์ไฟฟ้าใช้หลักการนี้เพื่อสร้างแรงบิดหรือแรงหมุน มันไม่ใช่กระแสไฟฟ้าแต่เป็นสนามแม่เหล็กที่สร้างแรงเมื่อมอเตอร์ไฟฟ้าเคลื่อนที่ กระแสไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ผ่านเส้นลวดจะสร้างสนามแม่เหล็กแบบวงกลมโดยมีลวดเป็นแหล่งกำเนิดและศูนย์กลางของการหมุน เมื่อคุณเพิ่มกระแส สเตเตอร์และอาร์เมเจอร์จะสร้างสนามแม่เหล็กที่เสถียรและแม่เหล็กไฟฟ้าที่ถูกผลักหรือหมุนภายในสนามนั้นตามลำดับ

มอเตอร์พื้นฐานทำงานบน DC หรือกระแสตรง แต่มอเตอร์อื่นสามารถทำงานบน AC หรือกระแสสลับ แบตเตอรี่ผลิตกระแสตรงในขณะที่เต้ารับไฟฟ้าในบ้านของคุณเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อให้มอเตอร์ทำงานบนไฟฟ้ากระแสสลับ ต้องใช้แม่เหล็กไขลานสองตัวที่ไม่สัมผัสกัน พวกเขาเคลื่อนมอเตอร์ผ่านปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการเหนี่ยวนำ มอเตอร์เหนี่ยวนำเหล่านี้ไม่มีแปรงเนื่องจากไม่ต้องการการสัมผัสทางกายภาพที่แปรงมีให้ มอเตอร์กระแสตรงบางตัวนั้นไม่มีแปรงถ่านและใช้สวิตช์ที่เปลี่ยนขั้วของสนามแม่เหล็กแทนเพื่อให้มอเตอร์ทำงานต่อไป มอเตอร์สากลเป็นมอเตอร์เหนี่ยวนำที่สามารถใช้แหล่งพลังงานใดก็ได้

เมื่อคุณมีส่วนประกอบและหลักการพื้นฐานแล้ว คุณสามารถเล่นกับแนวคิดนี้ได้ที่บ้าน ทำขดลวดจากลวดทองแดงเกจวัดที่ต่ำกว่าแล้วจิ้มปลายแต่ละด้านผ่านกระป๋องอลูมิเนียมเพื่อระงับ วางแม่เหล็กขนาดเล็กและแรงไว้ที่ด้านใดด้านหนึ่งของขดลวดที่แขวนอยู่เพื่อสร้างสนามแม่เหล็ก หากคุณใส่แบตเตอรี่เข้ากับกระป๋องทั้งสองโดยใช้คลิปจระเข้ ขดลวดของคุณจะกลายเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า และโรเตอร์ลวดทองแดงที่คุณสร้างขึ้นควรเริ่มหมุน