Rakenna itse maailman ensimmäinen moottori – Faradayn moottori ja historiallinen koe odottaa!
Hei, olen tiedeohjaaja Ken Kuwako. Joka päivä on kuin koe.
【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!
Ohjeet
① Luo pohja
Kääri vähintään 5 ferriittimagneettia tiukasti alumiinifolioon.
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.
Muotoile tämä nauha kastanjan tai liman kaltaiseksi.
③ Luo jalusta
Aseta paristo aiemmin luomasi pohjan päälle ja aseta peukaloruuvi pariston päälle.
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】
- Sähkövirta: Sähkövirta kulkee pariston positiivisesta navasta alumiinifolion läpi magneettiin.
- Magneettikenttä: Pariston pohjaan kiinnitetyt magneetit luovat voimakkaan magneettikentän.
- 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.
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!
