1821'de Michael Faraday, modern elektrik motorunun yolunu açan pil, mıknatıs ve tel kullanarak basit bir homopolar motor yaptı. Aynı malzemelerle kendi homopolar motorunuzu yapabilir ve fiziği iş başında izlemek için bazı deneyler yapabilirsiniz!
adımlar
Yöntem 1/3: Basit Bir Homopolar Motor Oluşturma
Adım 1. Malzemelerinizi toplayın
Homopolar motor yapmak için herhangi bir özel alete ihtiyacınız yoktur. Tek ihtiyacınız olan bir pil, uzun bir bakır tel ve bir neodimyum mıknatıs.
- Her tür alkalin pili kullanabilirsiniz, ancak C-hücresi gibi daha büyük bir pili tutmak daha kolay olacaktır.
- Birkaç inç bakır tel alın. Çıplak tel veya yalıtımlı tel kullanabilirsiniz. Yalıtılmış tel kullanmayı seçerseniz, her iki uçtaki yalıtımın bir kısmını soyun. Bakır teli çevrimiçi olarak veya çoğu donanım mağazasında bulabilirsiniz.
- Herhangi bir neodimiyum mıknatıs bu deney için hile yapmalıdır, ancak iletken kaplamalı birini arayın. Nikel kaplama neodimyum mıknatısları çeşitli ebatlarda online olarak satın alabilirsiniz.
- Ayrıca bir alçıpan vidasına da ihtiyacınız olacak. Vida, motoru çalışırken görmenizi sağlar. Motoru başarıyla kurduğunuzda, vida dönecektir.
Adım 2. Mıknatısı vidanın üzerine koyun
Neodimyum mıknatısı alın ve alçıpan vidasının başına takın.
Adım 3. Vidayı pilin bir ucuna takın
Vidanın ucunu pilin her iki tarafına da koyabilirsiniz. Seçtiğiniz taraf, motorunuzun hangi yöne döneceğini belirleyecektir.
Vidanın ucu ile pil arasındaki tek temas noktası, düşük sürtünmeli bir yatak görevi görür. Daha ağır bir mıknatıs, bu iki nokta arasındaki sürtünme miktarını azaltacaktır
Adım 4. Bakır teli pilin üzerine yerleştirin
Bakır telinizi alın ve pilin diğer ucuna tutun. Örneğin pilin düğmeli ucuna vidanızı taktıysanız bakır teli düz ucuna tutun.
Adım 5. Motoru tamamlayın
Bakır telin serbest ucunu yavaşça mıknatısın yanına yerleştirin. Mıknatıs ve vida dönmeye başlamalıdır.
- Bakır teli mıknatısın yanına yerleştirdiğinizde pil uçları arasındaki devreyi tamamlamış olursunuz. Akım, pilin bir ucundan vidaya doğru akar ve mıknatısa doğru akar. Mıknatısın yan tarafına tele dokunarak akımın telden akmaya devam etmesine ve pilin diğer ucuna akmasına izin vermiş olursunuz.
- Bir homopolar motor, akımın yönünü tersine çevirmeye gerek kalmadan sürekli dönebilir.
- Vidanın yüksek hızlarda dönmeye başlaması uzun sürmez. Hem vida hem de mıknatıs pilden kolayca uçabilir. Mıknatıslar ve elektrikle çalışırken dikkatli olun.
- Bu deney yapılırken telin ısınması mümkündür. Mıknatısa giden teli uzun süre tutmayın.
Yöntem 2/3: Bağımsız Bir Homopolar Motor Yapma
Adım 1. Sarf malzemelerinizi toplayın
Bağımsız bir homopolar motor yapmak için sadece birkaç şeye ihtiyacınız var. İhtiyacınız olan her şeyi çevrimiçi olarak veya yerel donanım mağazanızda bulabilmelisiniz.
- Motorunuzu yapmak için aşağıdaki malzemelere ihtiyacınız olacak: 1 AA pil, 2-3 neodimyum mıknatıs ve birkaç inç bakır tel.
- Bakır teli çalıştırmanıza yardımcı olması için bir çift tel kesiciye veya penseye de ihtiyacınız olabilir.
Adım 2. Pili mıknatısların üzerine yerleştirin
Bir stand yapmak için mıknatıslarınızı bir araya getirin. Pilin düz veya negatif tarafını mıknatısların üzerine yerleştirin.
Adım 3. Bakır telinizi bükün
Birkaç inç bakır tel alın ve bir ucu mıknatısa, bir ucu pilin pozitif tarafına değecek şekilde bükün.
- Bakır telinizi pilin üzerine yerleştirildiğinde dönecek şekilde farklı şekillerde bükebilirsiniz. Simetrik şekiller en iyi sonucu verir, böylece eğirme telin dengesini bozmaz.
- Telinizi kalp şeklinde bükmeyi deneyin. Kalp şeklini oluşturduğunuzda, bakır telin her bir ucunu mıknatısın etrafına oturacak şekilde bükün. Kalbin üstündeki girinti, pilin artı ucuna bağlantı noktası olacaktır.
Adım 4. Kabloyu motorun üzerine yerleştirin
Telinizi alın ve pilin üzerine yerleştirin. Mıknatısın kenarına dokunan bir tel bölümünüz ve pilin artı tarafına dokunan bir tel bölümünüz olduğu sürece, teliniz dönmelidir.
- Bu homopolar motordaki akım, bir manyetik alan varlığında akar. Bir manyetik alanda bir akım aktığında, Lorentz kuvveti olarak bilinen bir şey yaşayacaktır. Lorentz kuvveti, telin pilin etrafında dönmesine neden olan şeydir.
- Tel, aküye üç noktadan bağlanır. Telin bir noktası pozitif terminaldedir ve telin iki ucu negatif terminalde mıknatısın yanındadır. Akım, pozitif terminalden dışarı akar ve telin her iki tarafından aşağı doğru akar. Manyetik alan akımı dışarı doğru iterek tellerin dönmesine neden olur.
Yöntem 3/3: Manyetohidrodinamik Tahrik Sistemi Oluşturma
Adım 1. Sarf malzemelerinizi toplayın
Homopolar motorunuzu manyetohidrodinamik (MHD) tahriki göstermek için kullanabilirsiniz. MHD tahriki, bir şeyi su içinde itmek için elektrik akımı kullanmanın bir yoludur. Bu deney için aşağıdakilere ihtiyacınız olacak:
- 1 C hücreli pil
- 1 güçlü neodimyum mıknatıs
- 2 adet kalın bakır tel
- Küçük bir tabak
- Tuz ve biber
Adım 2. Suyu hazırlayın
Tabağa yaklaşık 0,25 ila 0,5 inç (0,6 ila 1,3 cm) su dökün. Çanağı tamamen doldurmayın. Birkaç tutam tuz ve karabiber ekleyip tabağı mıknatısın üzerine yerleştirin.
Tuz eklemek suyun iletkenliğini artırır. Biber eklemek, itici gücü iş başında görmenizi sağlar
Adım 3. Kabloyu bükün
Her bir tel parçasını bükün, böylece telleri aküye tutturduğunuzda karşıt uçlar sadece birkaç santimetre uzakta olacak.
Bakır teli aküye tuttuğunuzda, teller neredeyse "Y" şeklini almalıdır. Telin uçlarının birbirine değmemesine dikkat edin
Adım 4. Kabloları aküye tutun
Bir kabloyu pilin pozitif tarafına ve bir ucunu pilin negatif tarafına doğru tutun.
Adım 5. Telin serbest uçlarını su kabına yapıştırın
Bir teli tabağın ortasına, diğerini de tabağın kenarına yerleştirin. Suyun tellerden birinin etrafında dönmeye başladığını görmelisiniz.
- Lorentz kuvveti nedeniyle su hareket eder. Her tel bir elektrik akımı taşır. Telleri tuzlu suya daldırdığınızda devreyi tamamlamış oluyorsunuz. Akım, suyun içinde bir telden diğerine yatay olarak hareket eder. Su kabı bir mıknatısın üzerine oturduğundan, suyun içinde yukarı doğru hareket eden bir manyetik alan vardır. Elektrik akımı manyetik alandan geçtiğinde, Lorentz kuvveti suyun dönmesine neden olur.
- Pili döndürürseniz, akımın yönünü tersine çevirebilirsiniz ve su ters yönde dönecektir.
- Su ve elektrikle uğraşıyorsunuz, bu yüzden bu deneyi yaparken dikkatli olun.
