science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe werkt een elektrische motor?

Bijna onvermijdelijk kom je op een punt in je leven waar je geconfronteerd wordt met een ongelukkig klein kind en een bewegend speelgoed dat niet meer beweegt. Je kunt het speelgoed misschien uit elkaar halen, vertrouwend op je handigheid om de dag te redden, maar wanneer je achterblijft met een stapel componenten, vraag je je misschien af hoe die spoelen van heldere draad beweging creëren. Afgezien van gebroken speelgoed, zijn elektromotoren te vinden in veel van de apparaten die onze moderne samenleving doen bewegen, van auto's tot klokken tot de koelventilator in uw computer.
Onderdelen van een elektrische motor

Een elektrische motor creëert roterende of cirkelvormige beweging. Het centrale deel van de motor is een cilinder die het anker of de rotor wordt genoemd. Het anker bevat de rest van de componenten en is ook het deel van de motor dat draait. Rond het anker bevindt zich de stator, die geïsoleerde draadspoelen bevat, meestal koper. Wanneer een stroom op de motor wordt aangelegd, genereert de stator het magnetische veld dat het anker aandrijft. Afhankelijk van het ontwerp van de motor, kunt u ook borstels of fijne metaalvezels vinden die de stroom naar de andere kant van de motor laten lopen terwijl deze draait.
Het laten werken

Het is u misschien opgevallen dat , wanneer je twee magneten hebt, trekken tegenovergestelde polen elkaar aan en stoten polen af. De elektrische motor gebruikt dit principe om koppel of rotatiekracht te creëren. Het is niet de elektrische stroom op zichzelf, maar het magnetische veld dat het creëert dat kracht genereert wanneer een elektrische motor in beweging is. Elektriciteit die door een draad beweegt, creëert een cirkelvormig magnetisch veld met de draad als bron en centrum van de rotatie. Wanneer u stroom toevoegt, vormen de stator en het anker een stabiel magnetisch veld en een elektromagneet die respectievelijk in dat veld wordt geduwd of gedraaid.
Verschillende soorten elektrische motoren

De basismotor werkt op gelijkstroom, of gelijkstroom, maar andere motoren kunnen op wisselstroom of wisselstroom draaien. Batterijen produceren gelijkstroom, terwijl de stopcontacten in uw huis wisselend zijn. Om een motor op wisselstroom te laten draaien, heeft deze twee opwindmagneten nodig die elkaar niet raken. Ze bewegen de motor door een fenomeen dat inductie wordt genoemd. Deze inductiemotoren zijn borstelloos, omdat ze niet het fysieke contact nodig hebben dat de borstel biedt. Sommige DC-motoren zijn ook borstelloos en gebruiken in plaats daarvan een schakelaar die de polariteit van het magnetische veld verandert om de motor draaiende te houden. Universele motoren zijn inductiemotoren die beide krachtbronnen kunnen gebruiken.
Een eenvoudige elektromotor bouwen

Nu u de basisonderdelen en -principes hebt, kunt u thuis met het concept spelen. Maak een spiraal van koperdraad van een lagere dikte en steek elk uiteinde door een aluminium blik om het op te hangen. Plaats een kleine, sterke magneet aan weerszijden van de hangende spoel om een magnetisch veld te creëren. Als je een batterij op beide blikken bevestigt met behulp van krokodillenklemmen, wordt je spoel een elektromagneet en moet de koperen draadrotor die je hebt gemaakt gaan draaien.