- Jak vypadá motor lokomotivy?
- Co je uvnitř ampérmetru a voltmetru?
- Jak funguje elektrický zvonek?
- Jak je možné, že některé materiály jsou přitahovány k magnetu a jiné nikoliv?
El. motory a přístroje: Stejnosměrný elektromotor Magnetické vlastnosti materiálů Elektromagnet Elektrický zvonek Elmag. relé Magnetoelektrické měřící přístroje (ampérmetr, voltmetr, zvětšování jejich rozsahu)
|
|
Stejnosměrný elektromotor je založen na tom, že na vodič s proudem působí v magnetickém poli síla ¤.
Následující aplet ukazuje princip elektromotoru na stejnosměrný proud. Závit, kterým prochází elektrický proud, je umístěn v homogenním magnetickém poli. Částmi závitu, které jsou rovnoběžné s póly magnetu, tedy protéká proud opačnými směry. Směr síly působící na tyto části se určí Flemingovým pravidlem levé ruky ¤. Síla má směr kolmý ke směru proudu a k magnetickým siločárám, působí tedy vždy "do stran". Síly působící na obě části mají opačný směr => na závit působí moment sil a závit se otáčí. Jakmile je závit ve vodorovné poloze, je třeba změnit směr proudu závitem (rozmyslete si to!). To je zajištěno komutátorem (červená součástka vlevo). Skládá se ze dvou vodivých půlválců oddělených nevodivou vložkou. Celek tvoří válec, ke kterému zvnějšku přiléhají vodiče - kartáčky - připojené ke svorkám zdroje stejnosměrného napětí. Vždy když je závit ve vodorovné poloze, chvíli jim proud neprochází, závit se otáčí chvíli setrvačností a pak začíná procházet proud opačným směrem.
Červené šipky ukazují směr proudu ("od + k -"). Modré jsou magnetické siločáry. Černé šipky ukazují sílu působící na ramena závitu (tj. vodič s proudem v magnetickém poli) - zkontrolujte správnost směru pomocí Flemingova pravidla levé ruky ¤.
Poznámka: Aplet byl stažen ze stránky http://www.walter-fendt.de/ph11e/electricmotor.htm
Rychlost otáčení motoru je dána velikostí magnetické síly. Ta je přímo úměrná proudu procházejícímu vodičem - viz zde ¤. Potřebujeme-li tedy silnější motor, je třeba, aby jím procházel větší proud. Pak je třeba, aby byl motor robustnější.
Například motorem běžného vysavače prochází proud zhruba 7 A, zatímco motorem lokomotivy 5000 A. V tramvaji si můžete všimnout, že při rozjezdu prochází motorem proud 400 A - 600 A.
Pohyblivá část elektromotoru se nazývá rotor, pevná část je stator.
Podívejte se na fotografii a různá zapojení elektromotorku ze stavebnice ¤, který má místo permanentního magnetu elektromagnet ¤.
Udělejte si:
Udělejte si vlastní elektromotor. Potřebujete kus izolovaného tenkého drátu,
kousek neizolovaného silnějšího drátu, magnet, podložku a plochou
baterii.
Drát stočíte do kroužku, necháte dva vývody (obr. 1). Vývody musíte očistit
od izolace vždy jen na polovině obvodu drátku, a to oba dva vývody na stejné
polovině (obr. 2). Vyrobíte si dva držáčky, na které přivádíte napětí
z baterie, na ně položíte vývody závitu (stočeného drátku) a pod to dáte
magnet (obr. 3). Po připojení napětí by se závit měl roztočit (možná mu
bude třeba na začátku trochu pomoci.
 obr. 1: Izolovaný vodivý drátek s vytvořeným závitem |
 obr. 2: Pohled na závit s vývody z boku: barvy jsou pozměněny , žlutě je naznačeno oškrábání izolace |
 obr. 3: Schéma jednoduchého elektromotoru |
|
Motorek funguje na stejném principu jako ten na apletu, jen nemá komutátor. Proto je třeba oškrabat od izolace jen polovinu obvodu drátku. Proud tak polovinu doby drátkem prochází (a to stále jedním směrem) a polovinu vůbec neprochází (a závit se točí setrvačností).
Takhle
¤ to dělají jiní.
Jiný návod je zde
¤.
Trochu dokonalejší motor si můžete vyrobit podle tohoto návodu ¤.
Jak vypadá motor elektrické lokomotivy se podívejte tady ¤.
Tady ¤ se můžete podívat na výsledky práce svých spolužáků.
Další: Rozdělení materiálů podle magnetických vlastností ¤