Hogyan működik a homopolar, más néven Faraday motor?

A homopolar motor, amelyet gyakran Faraday-motornak is neveznek Michael Faraday után, aki 1821-ben felfedezte, a legegyszerűbb elektromos motor típus. Ez az eszköz demonstrálja az elektromágneses erőket és azok interakcióját a mozgással. Az alábbiakban bemutatom, hogyan működik a homopolar motor:

Alapelvek

A homopolar motor működésének alapja az elektromágneses erő, vagy Lorentz-erő, ami akkor jön létre, amikor elektromos áram halad keresztül egy mágneses térben. Az erő iránya merőleges az áram irányára és a mágneses tér irányára.

Alkatrészek

1. Energiaforrás:     Általában egy egyszerű AA típusú elem. 1,5 V

2. Mágnes:                 Erős neodímium mágnes, amely az elem egyik végéhez van rögzítve. 

3. Vezető:                  Általában egy rézdrót, amelyet különféle formákban hajlíthatnak, hogy létrehozzanak egy zárt áramkört az elem és a mágnes között.

4.                                 Réz huzal  kb. átmérő 08- 1,0 mm (vastag) (A huzalról a lakk szigetelést el kell távolítani!

5. Ezeket a mágneseket is használhatod a kísérlethez.

Neodímium mágnes korong

1. Működés

   
   

2. Összeszerelés: Az elem pozitív végéhez (a csúcshoz) helyezik a mágnes negatív oldalát. A rézdrótot spirál vagy más forma kialakításával megfelelően meghajlítják, hogy az elem pozitív végét és a mágnes felső részét érintse, miközben az elem negatív végével is kapcsolatba kerül.

   
   

3. Áramkör: Amikor a rézdrót érintkezik az elem és a mágnes két végével, zárt áramkört hoz létre, amelyen keresztül áram folyik

   .

4. Lorentz-erő: Az áram átfolyása során elektromos áram halad keresztül a mágneses térben (amit a mágnes hoz létre). A Lorentz-erő, amely az áram, a mágneses tér és a vezető helyzetéből adódik, horizontális irányú erőt hoz létre, ami forgó mozgást okoz a drótban.

   

   
   

   Vizualizáció

   A drót forog körbe az elem körül, a Lorentz-erő hatására, ami a drót és a mágneses tér kölcsönhatásából származik. Ez az erő mindig merőleges az áram irányára és a mágneses tér irányára, ami miatt a drót spirális vagy körkörös pályán mozog.

   A homopolar motor egyszerűsége és a benne rejlő fizikai elvek nagyszerű bemutatói az elektromágneses interakcióknak, és izgalmas kísérleti projekt lehet fizikaórákon vagy tudományos vásárokon.

   Forrás : kép itt található