1821 թվականին Մայքլ Ֆարադեյը մարտկոցի, մագնիսի և մետաղալարերի միջոցով կառուցեց մի պարզ հոմոպոլյար շարժիչ, որը ճանապարհ հարթեց ժամանակակից էլեկտրաշարժիչի համար: Նույն նյութերով դուք կարող եք կառուցել ձեր սեփական հոմոպոլյար շարժիչը և փորձել որոշ փորձեր ՝ աշխատանքի ընթացքում ֆիզիկա դիտելու համար:
Քայլեր
Մեթոդ 1 -ից 3 -ը. Կառուցեք պարզ հոմոպոլյար շարժիչ
Քայլ 1. Հավաքեք ձեր նյութերը:
Հոմոպոլյար շարժիչ պատրաստելու համար ձեզ հատուկ գործիքներ պետք չեն: Ձեզ անհրաժեշտ է միայն մարտկոց, պղնձե մետաղալարերի երկարություն և նեոդիմի մագնիս:
- Դուք կարող եք օգտագործել ցանկացած տեսակի ալկալային մարտկոց, բայց ավելի մեծ մարտկոցը, ինչպիսին է C- բջիջը, ավելի հեշտ կլինի պահել:
- Ստացեք մի քանի սանտիմետր պղնձե մետաղալար: Դուք կարող եք օգտագործել մերկ մետաղալար կամ մեկուսացված մետաղալար: Եթե նախընտրում եք օգտագործել մեկուսացված մետաղալարեր, յուրաքանչյուր ծայրից հանեք մեկուսացման մի մասը: Պղնձե մետաղալարեր կարող եք գտնել առցանց, կամ շինարարական խանութների մեծ մասում:
- Neանկացած նեոդիմի մագնիս պետք է կատարի այս փորձի հնարքը, բայց փնտրեք այն, որը հաղորդիչ ծածկույթ ունի: Առցանց կարող եք գնել տարբեր չափերի նիկելապատ նեոդիմի մագնիսներ:
- Ձեզ նույնպես պետք է գիպսաստվարաթղթի մեկ պտուտակ: Պտուտակը թույլ կտա ձեզ շարժիչը տեսնել գործողության մեջ: Շարժիչը հաջողությամբ կառուցելուց հետո պտուտակը պտտվելու է:
Քայլ 2. Մագնիսը դրեք պտուտակին:
Վերցրեք նեոդիմի մագնիսը և ամրացրեք գիպսաստվարաթղթի պտուտակի գլուխը:
Քայլ 3. Կցեք պտուտակը մարտկոցի մեկ ծայրին:
Պտուտակի ծայրը կարող եք տեղադրել մարտկոցի երկու կողմերում: Ձեր ընտրած կողմը կորոշի, թե որ ուղղությամբ է պտտվելու ձեր շարժիչը:
Պտուտակի ծայրամասի և մարտկոցի միջև շփման միակ կետը ծառայում է որպես ցածր շփման կրող: Ավելի ծանր մագնիսը կնվազեցնի այս երկու կետերի միջև շփման չափը:
Քայլ 4. Տեղադրեք պղնձե մետաղալարը մարտկոցի վրա:
Վերցրեք պղնձե մետաղալարը և պահեք այն մարտկոցի մյուս ծայրին: Օրինակ, եթե ձեր պտուտակը դրել եք մարտկոցի կոճակի ծայրին, պահեք պղնձե մետաղալարը հարթ ծայրին:
Քայլ 5. Լրացրեք շարժիչը:
Նրբորեն տեղադրեք պղնձե մետաղալարերի ազատ ծայրը մագնիսի կողքին: Մագնիսը և պտուտակը պետք է սկսեն պտտվել:
- Երբ պղնձե մետաղալարը տեղադրում եք մագնիսի կողքին, ավարտում եք մարտկոցի տերմինալների միջև միացումը: Հոսանքը հոսում է մարտկոցի մի ծայրից, պտուտակից ներքև և մագնիս: Հպելով մետաղալարը մագնիսի կողքին ՝ թույլ եք տալիս հոսանքը շարունակել հոսել մետաղալարով և մարտկոցի մյուս ծայրով:
- Հոմոպոլյար շարժիչն ունակ է անընդհատ պտտվել ՝ առանց հոսանքի ուղղությունը հակադարձելու անհրաժեշտության:
- Երկար ժամանակ չի պահանջվում, որպեսզի պտուտակը սկսի պտտվել բարձր արագությամբ: Պտուտակն ու մագնիսը կարող էին հեշտությամբ թռչել մարտկոցից: Magnգույշ եղեք մագնիսների և էլեկտրականության հետ աշխատելիս:
- Հնարավոր է, որ մետաղալարը տաքանա այս փորձարկումն իրականացնելիս: Երկար ժամանակ մի պահեք մետաղալարը մագնիսին:
Մեթոդ 2 -ից 3 -ը. Անկախ հոմոպոլյար շարժիչ պատրաստելը
Քայլ 1. Հավաքեք ձեր պաշարները:
Ինքնուրույն հոմոպոլյար շարժիչ պատրաստելու համար ձեզ հարկավոր են ընդամենը մի քանի բան: Դուք պետք է կարողանաք գտնել այն ամենը, ինչ ձեզ հարկավոր է առցանց կամ ձեր տեղական սարքավորումների խանութում:
- Ձեր շարժիչը պատրաստելու համար ձեզ հարկավոր են հետևյալ նյութերը ՝ 1 AA մարտկոց, 2-3 նեոդիմի մագնիս և մի քանի մատնաչափ պղնձե մետաղալար:
- Ձեզ կարող է անհրաժեշտ լինել նաև զույգ մետաղալարեր կամ տափակաբերան աքցան, որոնք կօգնեն ձեզ աշխատել պղնձե մետաղալարով:
Քայլ 2. Մարտկոցը տեղադրեք մագնիսների վրա:
Տեղադրեք ձեր մագնիսները միասին ՝ կանգնելու համար: Տեղադրեք մարտկոցի հարթ կամ բացասական կողմը մագնիսների վրա:
Քայլ 3. Թեքեք ձեր պղնձե մետաղալարը:
Վերցրեք մի քանի սանտիմետր պղնձե մետաղալար և թեքեք այն այնպես, որ մի ծայրը դիպչի մագնիսին, իսկ մի ծայրը `մարտկոցի դրական կողմին:
- Դուք կարող եք ձեր պղնձե մետաղալարը թեքել տարբեր ձևերի, որոնք պտտվելու են մարտկոցի վրա տեղադրվելիս: Սիմետրիկ ձևերն ավելի լավ են աշխատում, այնպես որ պտտվելը մետաղալարերը հավասարակշռությունից չի հանում:
- Փորձեք ձեր մետաղալարը թեքել սրտի ձևի: Երբ ձևավորում եք սրտի ձևը, թեքեք պղնձե մետաղալարերի յուրաքանչյուր ծայրը այնպես, որ դրանք տեղավորվեն մագնիսի շուրջ: Սրտի վերին հատվածը կլինի մարտկոցի դրական ծայրին միացնող կետը:
Քայլ 4. Տեղադրեք մետաղալարերը շարժիչի վրա:
Վերցրեք ձեր մետաղալարը և դրեք այն մարտկոցի վրա: Քանի դեռ դուք ունեք մետաղալարերի մի հատված, որը դիպչում է մագնիսի կողքին, և լարերի մի հատվածը դիպչում է մարտկոցի դրական կողմին, ձեր մետաղալարը պետք է պտտվի:
- Այս միատարր շարժիչում հոսանքը հոսում է մագնիսական դաշտի առկայության դեպքում: Երբ հոսանքը հոսում է մագնիսական դաշտում, այն կապրի մի բան, որը հայտնի է որպես Լորենցի ուժ: Լորենցի ուժն է պատճառը, որ լարերը պտտվում են մարտկոցի շուրջը:
- Լարը մարտկոցին միանում է երեք կետով: Լարի մի կետը գտնվում է դրական տերմինալի վրա, իսկ մետաղալարերի երկու ծայրերը գտնվում են մագնիսի մոտ `բացասական տերմինալի վրա: Ընթացիկ հոսքը դուրս է գալիս դրական տերմինալից և հոսում մետաղալարի երկու կողմերից: Մագնիսական դաշտը հոսանքը դուրս է մղում ՝ առաջացնելով լարերի պտույտ:
Մեթոդ 3 -ից 3 -ը. Մագնիսահիդրոդինամիկ շարժիչ համակարգի կառուցում
Քայլ 1. Հավաքեք ձեր պաշարները:
Դուք կարող եք օգտագործել ձեր հոմոպոլյար շարժիչը `մագնիսահիդրոդինամիկ (MHD) շարժիչ ուժը ցուցադրելու համար: MHD շարժիչն այն միջոցն է, որն օգտագործում է էլեկտրական հոսանքը ջրի մեջ ինչ -որ բան մղելու համար: Այս փորձի համար ձեզ հարկավոր կլինի հետևյալը.
- 1 C բջջային մարտկոց
- 1 հզոր նեոդիմի մագնիս
- 2 հատ հաստ պղնձե մետաղալար
- Մի փոքրիկ ուտեստ
- Աղ եւ պղպեղ
Քայլ 2. Պատրաստեք ջուրը:
. Աշի մեջ լցրեք մոտ 0,25 -ից 5 դյույմ (0,6 -ից 1,3 սմ) ջուր: Ամբողջովին մի լցրեք ուտեստը: Խառնել մի քանի գդալ աղ և պղպեղ և տեղադրել ուտեստը մագնիսի վրա:
Աղ ավելացնելը բարելավում է ջրի հաղորդունակությունը: Պղպեղի ավելացումը թույլ է տալիս տեսնել շարժիչը աշխատավայրում:
Քայլ 3. Թեքեք մետաղալարը:
Թեքեք յուրաքանչյուր կտոր մետաղալար այնպես, որ լարերը մարտկոցին պահելիս հակառակ ծայրերը միմյանցից ընդամենը մի քանի սանտիմետր հեռավորության վրա են:
Երբ պղնձե մետաղալարը պահում եք մարտկոցին, լարերը գրեթե պետք է կազմեն «Y» ձև: Beգույշ եղեք, որպեսզի լարերի ծայրերը չդիպչեն միմյանց:
Քայլ 4. Լարերը պահեք մարտկոցին:
Մեկ լար պահեք մարտկոցի դրական կողմին, իսկ մի ծայրը `մարտկոցի բացասական կողմին:
Քայլ 5. Կպչեք մետաղալարերի ազատ ծայրերը ջրի ամանի մեջ:
Տեղադրեք մի մետաղալար ուտեստի կենտրոնում, իսկ մյուսը ՝ ափսեի կողքին: Դուք պետք է տեսնեք, որ ջուրը սկսում է պտտվել լարերից մեկի շուրջը:
- Movesուրը շարժվում է Լորենցի ուժի շնորհիվ: Յուրաքանչյուր մետաղալար կրում է էլեկտրական հոսանք: Երբ լարերը թաթախում եք աղաջրի մեջ, ավարտում եք շրջանը: Հոսանքը հորիզոնական շարժվում է ջրի միջով ՝ մեկ մետաղալարից մյուսը: Քանի որ ջրի ամանը նստած է մագնիսի վրա, ջրի միջով շարժվում է մագնիսական դաշտ: Երբ էլեկտրական հոսանքը շարժվում է մագնիսական դաշտի միջով, Լորենցի ուժն առաջացնում է ջրի պտույտ:
- Եթե մարտկոցը պտտեցնեք, կարող եք հակադարձել հոսանքի ուղղությունը, իսկ ջուրը պտտվելու է հակառակ ուղղությամբ:
- Դուք գործ ունեք ջրի և էլեկտրականության հետ, ուստի զգույշ եղեք այս փորձը կատարելիս:
