Rakenna itse maailman ensimmäinen moottori – Faradayn moottori ja historiallinen koe odottaa!

Hei, olen tiedeohjaaja Ken Kuwako. Joka päivä on kuin koe.

Palaa erikoissivulle

Lue tämä artikkeli englanniksi

Oletko koskaan nähnyt tällaista moottoria?!

Katso ensin tämä video. Tulet varmasti hämmästymään! Jostain kumman syystä alumiinifolio pyörii pariston päällä.

Ensi silmäyksellä se näyttää vain alumiinifoliolta, paristolta ja peukaloruuvilta, mutta jotenkin alumiinifolio pyörii jatkuvasti pariston päällä. Monet teistä ovat varmaan ihmetelleet ”Miksi se liikkuu!?” ja olivat aivan pihalla siitä, mitä tapahtui.

Itse asiassa tämä mystinen laite on eräänlainen moottori, joka muuntaa sähköenergiaa liike-energiaksi. Lisäksi se on moderni versio Faradayn moottorista, ensimmäisestä historiassa keksitystä moottorista. Tässä artikkelissa tarkastelemme tarkemmin tämän yksinkertaisen mutta hämmästyttävän moottorin rakentamista ja sen takana olevaa tiedettä.

Kaikki tarvittavat materiaalit löytyvät halpaliikkeistä. Et tarvitse monimutkaista tietoa. Kun olet lukenut tämän, ymmärrät tämän taianomaisen ilmiön ”salaisuuden”. Mitä jos avaisit kanssamme tieteen oven?

Tieteen resepti

Tarvittavat asiat

Alumiinifolio, paristo, peukaloruuvi, 5 ferriittimagneettia

Kaikki nämä saatavilla alle eurolla!

20120402101753
Ohjeet
① Luo pohja

Kääri vähintään 5 ferriittimagneettia tiukasti alumiinifolioon.

20120402102313

② Luo pyörivä osa

Leikkaa alumiinifoliosta 5 cm leveä nauha ja taita se pituussuunnassa kahtia. Saat noin 2,5 cm leveän nauhan. Taita se sitten keskeltä.

20120402101823

Muotoile tämä nauha kastanjan tai liman kaltaiseksi.

20120402101836

③ Luo jalusta

Aseta paristo aiemmin luomasi pohjan päälle ja aseta peukaloruuvi pariston päälle.

20120402101853

④ Aseta kastanjanmuotoinen alumiinifolio varovasti paikalleen

Aseta kastanjanmuotoinen alumiinifolio paikalleen. Säädä pituus niin, että alumiinifolion molemmat päät koskettavat juuri ja juuri magneeteilla päällystettyä alumiinifoliota. Katso video huolellisesti.

Tässä on juju.

Se on valmis. Kun päästät irti, alumiinifolio alkaa pyöriä.

Miksi se pyörii? Faradayn moottorin tiede

Tämän moottorin pyörimisen salaisuus on sähkön ja magnetismin suhde. Muistatko, että virtajohdin magneettikentässä kokee ”sähkömagneettisen voiman”? Faradayn moottori käyttää tätä sähkömagneettista voimaa pyörimisen luomiseen.

【Kolme avaintekijää mekanismissa】

  1. Sähkövirta: Sähkövirta kulkee pariston positiivisesta navasta alumiinifolion läpi magneettiin.
  2. Magneettikenttä: Pariston pohjaan kiinnitetyt magneetit luovat voimakkaan magneettikentän.
  3. Voima (sähkömagneettinen voima): Tämän sähkövirran ja magneettikentän vuorovaikutuksen seurauksena alumiinifolioon kohdistuu ”pyörittävä” voima.

Tämän pyörivän voiman suunnan voi selittää Flemingin vasemman käden säännöllä. Jos keskisormi osoittaa virran suuntaan ja etusormi magneettikentän suuntaan, peukalo osoittaa voiman suuntaan. Kun sähkövirta kulkee paristosta ja magneeteilla on magneettikenttä, alumiinifolio kokee jatkuvasti ”pyörittävän” voiman, minkä seurauksena se pyörii jatkuvasti.

Tämä Faradayn keksimä moottori on modernien, tehokkaiden moottorien ”kantaisä”. Kaikki ympärillämme olevat moottorituotteet – pölynimurit, tuulettimet, junat jne. – toimivat kaikki tämän yksinkertaisen periaatteen sovelluksina.

Tämä koe, jossa voit kokea sähkön ja magnetismin voimien luoman dynaamisen liikkeen ilman erikoistyökaluja, on ehdottomasti kokeilemisen arvoinen. Kokeile sitä kotona ja koe se ”ahaa!”-elämys.

Faradayn moottorista on myös toinen rakenneltava versio. Yksi niistä on tässä:

Se on tehty taivutetusta rautalangasta. Tämä versio pyörii vakaammin.

Palaa erikoissivulle

Tiedustelut ja pyynnöt
Tee tieteen ihmeistä ja hauskuudesta helpommin lähestyttävää! Olen koonnut selkeitä ja yksinkertaisia selityksiä hauskoista tiedekokeista, joita voit tehdä kotona, ja vinkkejä niihin. Etsi lisää tietoa!
・Tietoa ylläpitäjästä, Ken Kuwakosta, löydät täältä.
・Erilaiset pyynnöt (kirjoittaminen, luennot, kokeilupajat, TV-konsultointi, esiintymiset jne.) täältä.
・Artikkelipäivitykset julkaistaan X:ssä!

”Tieteen temppukanavalla” julkaistaan koevideoita!

2月のイチオシ実験!梱包材で遊ぼう!

体中に梱包材をはりつけてみよう!

テレビ番組等・科学監修等のお知らせ

書籍のお知らせ

講師等・ショー・その他お知らせ

Explore

  • 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
  • 理科の教材… 理科教師をバックアップ!授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
  • Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
  • 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中!AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
  • 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
  • About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
  • お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。