Den simpleste elektriske motor i verden

En lille motor er skabt af fire simple objekter

Forfatter: supermagnete, Uster, [email protected]

Online siden: 11.11.2007, Antal besøg: 2550234

Indholdsfortegnelse

Homopolær motor med roterende magnet

Enkel elektrisk motor med roterende magnet

Magasinet Physik in unserer Zeit beskrev et eksperiment, som forbløffede os på supermagnete.dk fuldstændig. Vi havde længe været fascineret af vores magneter, men at det var muligt at bygge en lille elektrisk motor (homopolar motor) med bare en af vores magneter og tre andre komponenter, var næsten utroligt. Men bare 5 minutter senere havde vi allerede bygget motoren og kunne ikke holde op med at få magneten til at rotere. Et utroligt fænomen!

Nødvendige materialer

1 jernskrue
1 alkalisk batteri
1 stykke afisoleret kobbertråd
1 skivemagnet efter eget valg, f.eks. S-15-08-N

Kuglemagneten roterer på en elektrisk motor

Magnetisk kugle K-19-C

Fremstilling

Forbind skruehovedet og skivemagneten.
Forbind skruespidsen med batteriets minuspol (undersiden).
Tryk den ene afisolerede side af ledningen mod batteriets pluspol med pegefingeren (se foto nedenfor).
Grib med den anden hånd fat i ledningen og rør med den frie ende af ledningen magneten så langt ude som muligt.

Det er nemmest, hvis skivemagneten har en diameter på mindst 8 mm og en højde på mindst 3 mm - hvor det med de større magneter er lidt sjovere end med de mindre. Hvis du allerede har en neodym-skivemagnet, så prøv det med det samme. Selv med stav- og kuglemagneter fungerer eksperimentet.

For avancerede brugere
Uendelige variationer er mulige, hvis man prøver at få hele skulpturer til at rotere. Her er det igen en magnetisk kugle K-19-C til at rotere. Den er stift forbundet med en dobbelt tetraeder af stangmagneter og stålkugler, som i sidste ende roterer sammen med kuglemagneten med en enorm hastighed.

Tips og tricks

Drejer magneten slet ikke rundt? Det vigtigste er selvfølgelig, at kredsløbet er lukket. Sørg for, at spidsen af skruen er i god kontakt med undersiden af batteriet. Brug større magneter til de første forsøg - det er som regel lettere at få succes med disse.
Slingrer skruen og kører ikke jævnt? Du har sandsynligvis fundet en skrue med en skæv spids. Prøv en anden skrue, eller fil spidsen lige.
Den roterende skulptur er for tung; den magnetiske kraft er ikke stærk nok til at holde den fast på batteriet. Indsæt en lille magnetisk kugle mellem batteriet og skruen, f.eks K-08-C (som vist på det sidste foto ovenfor).
Tip til undervisningen [fra vores kunde Michael Sexauer]: "Rotationen er særlig imponerende og kan også ses fra de bagerste rækker i klassen, hvis man sætter en papirvindmølle med en lille magnet fast under den roterende magnet. Ventilatoren er klar!"

PDF-fil

Vi har venligst fået tilladelse fra Wiley-VCH Verlag i Weinheim til at offentliggøre den originale artikel (på tysk) på vores hjemmeside.

Homopolær motor med roterende ledning

Nødvendigt materiale til homopolær motor

Tilføjelse fra kunden Maarten Duijnstee, Rotterdam (Holland):

Maarten Duijnstee, fysiklærer fra Rotterdam, har sendt os et lærerigt eksperiment med en superenkel elektromagnetisk motor og skriver om det:

Den homopolære motor er et af mine foretrukne supermagnet-eksperimenter. Der kræves ingen lodning, og rotoren kan bøjes af et enkelt stykke kobbertråd. Den kan derfor laves af børn helt ned til 8 år.

Materiale:

1 skivemagnet 15 x 8 mm
1 almindeligt AA-batteri
30 cm kobbertråd med en diameter på 1 mm til trådløkken
lille vandbassin fyldt med 1 cm vand (valgfrit for at sikre kontakt)

Tip: Du kan bruge et almindeligt husholdningskabel som kobbertråd, fjerne isoleringen og bruge ledningen indeni.

Homopolar motor, der består af batteri, kobbertråd og magnet

Vejledning:
1) Form først den cirkulære del af løkken med kobbertråden. Det gør du ved at bøje midten af tråden rundt om magneten (halvanden omgang). Når du bøjer, kan du også bruge batteriet som modform. Men vær forsigtig: Tråden skal sidde løst omkring den lidt større magnet i enden, så vikl den ikke for stramt.

2) Bøj resten af ledningen i den viste form. Til sidst formes spidsen af løkken, som placeres på batteriet.

Mål på den færdige sløjfe: 6 cm høj, 4,5 cm bred.

3) Placer magneten på batteriets minuspol. Hvis det er nødvendigt, kan du lave en lille bule i batteriets pluspol for at centrere spidsen af ledningen bedre.

Fysisk baggrund

Den homopolære motor er et godt eksperiment til at demonstrere den såkaldte Lorentz-kraft. Denne kraft opstår, når en strømførende leder befinder sig i et magnetfelt. Motorens rotationsretning fortæller dig også, hvor magnetens nord- og sydpol er placeret.