這是由一節(jié)5號電池、幾個小磁片以及一截從易拉罐上截下的鋁環(huán)組成的電動機。
材料:1個易拉罐、1節(jié)5號電池、幾個小磁片、一個圖釘;
易拉罐可是說是科技小制作最常用的材料了,因為它是最容易得到的金屬材料,同時又易于加工,而且形狀規(guī)則。但是要注意一點,現(xiàn)在很多易拉罐是鐵做的,我們這里要求必須是鋁的,可以先用磁鐵吸一下來確定。
工具:1把鋒利的剪刀、鉗子
首先從易拉罐上剪下大約10mm寬的鋁環(huán),并從中間剪斷。
加工易拉罐的時候千萬別忘了帶手套哦!
然后把鋁環(huán)斷口的兩端重疊,疊成一個直徑較小的環(huán),環(huán)的直徑如圖所示,比5號電池略長就可以了。電池負極上吸的是一摞小磁片。
然后用圖釘把鋁環(huán)的兩端釘在一起。釘?shù)臅r候鋁皮下面最好墊些硬紙板什么的,防止扎到手。
將圖釘尖端放在5號電池的正極上,鋁環(huán)下端邊緣靠著吸附在電池負極上的小磁片,你會發(fā)現(xiàn)鋁環(huán)在磁片的磁場和電流的作用下,自己轉(zhuǎn)動了起來!其實這就是一個簡化的小電動機,電路如圖所示。
圖中大的黑圈代表鋁環(huán),紅箭頭代表電流方向,藍箭頭代表磁場方向,根據(jù)左手定則,在安培力的作用下,鋁環(huán)按照綠色箭頭所指的方向環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
但是我制作的這個鋁環(huán)電動機旋轉(zhuǎn)得并不是很好,推一下轉(zhuǎn)幾圈,然后慢慢就停下來了。當(dāng)然旋轉(zhuǎn)的趨勢還是有的,但不怎么明顯。問題在哪里呢?我看到的別人成功的例子使用的是直徑較大的圓柱形的磁鐵,難道我使用的幾個疊在一起的小磁片磁場不夠強?那么我們就增加磁場試試。
我在小磁片下面又加了一塊長方形的磁鐵,可是鋁環(huán)轉(zhuǎn)動的仍然不怎么好,應(yīng)該不是磁場強度的原因。在這里順帶說一下我用的磁片,也就是釹鐵硼的磁鐵。所謂釹鐵硼,就是這種磁鐵主要是由這三種元素構(gòu)成的,當(dāng)然比例最多的是鐵元素,因此外觀跟一塊純鐵差不多。電子市場上也有圓柱體的磁鐵賣,大概5塊錢左右,如果當(dāng)時買了就不需要用一摞磁片了。
釹鐵硼材料的磁性比傳統(tǒng)的鐵氧體材料,也就是那種黑黑的磁鐵要強得多。別看現(xiàn)在皮帶扣上都用它,它可算是一種貨真價實的高科技材料。沒有它制成的低頻電機,也就沒有滿大街的電動自行車。釹鐵硼磁體還可以制成醫(yī)學(xué)上使用的核磁共振裝置,我們國家在這種材料的研制上是十分領(lǐng)先的,以至于美國送到太空上的α質(zhì)譜儀上的磁體都是中國制造的。
剛才證實了不是磁場強度不夠的原因,那么是否是導(dǎo)電不好造成的呢?于是我將鋁環(huán)的邊緣和相互重疊的面上的漆都用壁紙刀刮掉。
可是重新組合成的鋁環(huán)電動機轉(zhuǎn)動情況仍然不好。導(dǎo)電不良的情況可以排除了,因為能夠看到鋁環(huán)與磁鐵邊緣打出的細小的電火花。
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電動機
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