पाठ के दौरान सबकी सफलता! प्लास्टिक डंबो बोर्ड से क्लिप मोटर बनाने के टिप्स
मैं हूँ आपका साइंस ट्रेनर, कवाको केन! हर दिन एक एक्सपेरिमेंट।
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क्या आपने कभी “क्लिप मोटर” के बारे में सुना है? यह एक बहुत ही आसान मोटर है जिसे ड्राई सेल बैटरी, तामचीनी तार (एनामेल तार) और क्लिप का इस्तेमाल करके बनाया जाता है। शायद आपने इसे साइंस एक्सपेरिमेंट या किसी प्रोजेक्ट में देखा होगा। जब इसमें बिजली दौड़ती है और कॉइल गोल-गोल घूमने लगती है, तो यह किसी “विज्ञान के जादू” से कम नहीं लगता! लेकिन, इस क्लिप मोटर में एक छोटी सी पेचीदगी है: “यह देखने में आसान लगता है, लेकिन इसे बनाना अक्सर मुश्किल होता है।”
अगर आप इसे आम तरीके से बनाते हैं, तो हो सकता है कि आपने भी यह अनुभव किया हो कि “इतनी मेहनत से बनाया, फिर भी कोई हरकत नहीं हुई…”। खास तौर पर, कॉइल को लपेटने में एक ख़ास तरीका चाहिए होता है, और यहीं पर ज़्यादातर लोग अटक जाते हैं। ऐसा क्यों होता है? क्योंकि अगर कॉइल ठीक से गोल न बने या दोनों किनारों के एक्सल सीधे न हों, तो चुंबक के साथ उसका सही तालमेल नहीं बैठ पाता और वह घूम नहीं पाता। शायद कुछ लोगों ने यह सोचकर हार मान ली होगी कि “यह मेरे बस का नहीं है…”।
लेकिन, हार मानने की अभी कोई ज़रूरत नहीं है! इस बार, मैं आपको एक ज़बरदस्त तरीका बताने जा रहा हूँ जो क्लिप मोटर बनाने की इन आम परेशानियों को एक झटके में दूर कर देगा। आप सोच भी नहीं सकते, आप सिर्फ एक आम सी चीज़, “प्लास्टिक कार्डबोर्ड” का इस्तेमाल करके, कोई भी आसानी से और पक्के तौर पर क्लिप मोटर को चला पाएगा! यह अनोखा तरीका मुझे एइजी कोमोरी टीचर ने सिखाया था। तो, क्या आप विज्ञान के इस अजूबे को अपने हाथों से महसूस करने के लिए तैयार हैं?
क्लिप मोटर की कार्यप्रणाली को समझें!
क्लिप मोटर, बिजली की ऊर्जा को गतिज ऊर्जा में बदलने का एक बेहतरीन उदाहरण है, जो विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर आधारित है।
- करंट और चुंबकीय क्षेत्र का निर्माण: जब ड्राई सेल से निकलने वाला करंट तामचीनी तार से बनी कॉइल से गुज़रता है, तो कॉइल के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र बन जाता है।
- चुंबक के साथ क्रिया: कॉइल द्वारा बनाया गया चुंबकीय क्षेत्र और पास में रखे चुंबक का चुंबकीय क्षेत्र एक-दूसरे पर बल लगाते हैं। यही बल कॉइल को घुमाने की मुख्य शक्ति बनता है।
- फ्लेमिंग का बाएँ हाथ का नियम: इस दौरान, करंट की दिशा, चुंबकीय क्षेत्र की दिशा और बल की दिशा के बीच एक निश्चित संबंध होता है, जिसे “फ्लेमिंग का बाएँ हाथ का नियम” कहा जाता है। कॉइल में बहने वाले करंट और चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र से उत्पन्न बल कॉइल को धकेलता है, जिससे घूमने वाली गति पैदा होती है।
सफलता की कुंजी कॉइल को लपेटने का तरीका! आम तरीकों से यह मुश्किल क्यों है?
अब तक, क्लिप मोटर की कॉइल को अक्सर सीधे ड्राई सेल पर तामचीनी तार लपेटकर बनाया जाता रहा है। हालांकि, इस तरीके से आधे से ज़्यादा लोग सफल नहीं हो पाते। यह भी सच है कि बड़ों को भी यह काफी मुश्किल लगता है। इसके मुख्य दो कारण नीचे दिए गए हैं:
- दोनों किनारों के एक्सल सीधे नहीं होते: यदि कॉइल के दोनों सिरों से निकलने वाले एक्सल सीधे नहीं होते, तो घूमना सुचारू रूप से नहीं हो पाता। थोड़ा सा भी टेढ़ापन संतुलन बिगाड़ देता है और वह ठीक से नहीं घूम पाता।
- एक समान गोलाकार कॉइल बनाना मुश्किल: एक समान चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए, कॉइल का ठीक से गोल लपेटा जाना ज़रूरी है। हाथ से एक समान गोलाकार आकृति बनाना, जितना लगता है, उससे कहीं ज़्यादा मुश्किल होता है।
“प्लास्टिक कार्डबोर्ड” है हमारा मसीहा!
तो, यहाँ आता है “प्लास्टिक कार्डबोर्ड”! प्लास्टिक कार्डबोर्ड को एक सहायक उपकरण के तौर पर इस्तेमाल करके, हम इन सभी समस्याओं को एक झटके में हल कर सकते हैं।
प्लास्टिक कार्डबोर्ड के इस्तेमाल के कई फायदे हैं।
- कॉइल का आकार आसानी से बनता है!: एक गाइड होने से, कोई भी आसानी से एक सुंदर गोलाकार कॉइल बना सकता है।
- लंबाई कम होने से किफ़ायती!: तामचीनी तार का बिना किसी बर्बादी के इस्तेमाल होता है, जिससे सामग्री की लागत कम होती है।
- एक्सल को समायोजित करना आसान हो जाता है!: प्लास्टिक कार्डबोर्ड की मोटाई का उपयोग करके, दोनों तरफ के एक्सल को सीधा रखना आसान हो जाता है।
इस बार हम लगभग 45 सेमी लंबा और 0.5 मिमी व्यास वाला तामचीनी तार इस्तेमाल करेंगे। इतनी मोटाई होने से एक मज़बूत मोटर बनाया जा सकता है।
तो, चलिए इसे बनाकर देखते हैं!
एनामेल तारलगभग 45 सेमीइस्तेमाल किया जाता है, और मोटाई0.5 मिमी व्यासका चुना गया है। इस मोटाई से एक मज़बूत मोटर बनाया जा सकता है।एनामेल तार, लगभग 45 सेमी लंबाई का उपयोग किया जाता है। मोटाई 0.5 मिमी व्यास की थी। इस मोटाई से एक मज़बूत मोटर बनाया जा सकता है।
तो सबसे पहले कॉइल लपेटने का तरीका देखते हैं। प्लास्टिक कार्डबोर्ड को इस तरह काट लें।
आगे बनाने का तरीका वीडियो में समझाया गया है।
लंबाई 2.5 सेमी, और ऊँचाई ऐसी हो कि साइड से देखने पर 3 छेद दिखें। इसे काट लें। सबसे पहले, इसके बीच से एक तार डालें और लगभग 5 सेमी बाहर निकाल लें।
अब, चित्र के अनुसार इसे डालते जाएँ। आखिर में, इसे थोड़ा खींचकर आकार दें और अतिरिक्त तार को काट दें।
तार के लिए, रेती का इस्तेमाल करके एक तरफ से पूरी तरह से पॉलिश हटा दें। दूसरी तरफ से, ऊपरी आधे हिस्से से पॉलिश हटा दें। जड़ तक अच्छी तरह से हटा दें।
चित्र में, ग्रे भाग वह भाग है जिसकी पॉलिश हटा दी गई है। क्लिप को इस तरह मोड़ें:
और इस आकार में बनाकर ड्राई सेल बैटरी पर लगा दें।
चुंबक को ड्राई सेल पर चिपका दें, और आपका काम हो गया। इसे इस तरह रखें।
थोड़ा धक्का देने पर, यह गोल-गोल घूमने लगेगा।
कैसा लगा? इसे घर पर ज़रूर बनाकर देखें।
अगर तामचीनी तार को पूरी तरह से छील दिया जाए तो क्या होगा?
① जब कॉइल का झुकाव और चुंबकीय क्षेत्र की दिशा ठीक वैसी ही हो (0° पर), तो क्लिप मोटर में बहने वाली धारा और चुंबक द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र के कारण आपसी क्रिया होती है, और एक बल काम करता है। कॉइल वामावर्त दिशा में घूमती है।
※ प्लाडन क्लिप मोटर में थोड़ी ज़्यादा कॉइल लपेटी जाती है, लेकिन इस चित्र में समझने के लिए सिर्फ एक बार लपेटा गया है।
② 90° घूमने पर, दोनों सिरों पर बल लगता है जो कॉइल को फैलाने का काम करता है, और यह घूमने की शक्ति नहीं बन पाता।
③ 180° घूमने पर, यदि कम्यूटेटर (दिष्टकारी) न हो, तो धारा की दिशा के संबंध के कारण, बल दक्षिणावर्त दिशा में होगा, और मोटर नहीं घूमेगी।
अगर कम्यूटेटर बनाया जाए तो क्या होगा?
तो, सामने वाले तामचीनी तार के केवल ऊपरी हिस्से की प्लेटिंग को नहीं हटाते हैं (अगले चित्र में पीला भाग)।
①’ 0° पर जब क्लिप से लगा हुआ निचला भाग होता है, तो उससे होकर धारा बहती है।
②’ 90° पर भी, निचला भाग क्लिप से जुड़ा रहता है, इसलिए धारा बहती रहती है।
③’ 180° घूमने पर, प्लेटिंग वाला हिस्सा नीचे आ जाता है, और धारा बहना बंद हो जाती है। इस वजह से, कॉइल वामावर्त दिशा में घूमती रहती है और ①’ पर वापस आ जाती है।
बस इतना ही। कैसा लगा? क्लिप मोटर एक साधारण मोटर है जो करंट और चुंबक के बल का उपयोग करती है, लेकिन इसे सफल बनाने के लिए कॉइल को लपेटने का तरीका महत्वपूर्ण है। प्लास्टिक कार्डबोर्ड का उपयोग करके, आकार को व्यवस्थित करना आसान हो जाता है, और सफलता दर बढ़ जाती है। आइए विज्ञान के ज्ञान का उपयोग करके कुछ बनाने का आनंद लें!
वास्तव में, मुझे लगता है कि सिर्फ कॉइल के आकार को प्रिंट पर लगाकर, छात्रों को तार के हिस्से और करंट के प्रवाह के संबंध के बारे में लिखने देना अच्छा होगा। यह भले ही अनाकर्षक हो, लेकिन मैं सामग्री प्रदान करता हूँ। यदि आप चाहें तो इसका उपयोग कर सकते हैं।
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