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自制简易直流电动机

[字体: ] [ 中学生科技网 | 时间:2005-10-07 20:32 ]

通电线圈在磁场中受到磁场力矩的作用后会发生转动。为了使线圈能在磁场中持续转动,自制的简易电动机是把它的转轴作为“自动通断电装置”。它可以把由电池供给的直流电改变为时有时无的脉冲电流,从而使线圈在转动的一周内,只有半周线圈中有电流,此时在磁场力作用下线圈加速旋转,另半周线圈中无电流,这时线圈依靠惯性转动。
   工具与材料
  尖嘴钳,小刀。  小磁铁,漆包线,裸铜线,木板,胶带纸,铜片,木螺丝,火柴盒,干电池。
    活动过程
小磁铁
    1.以一长约16厘米、宽约10厘米的长方形木板为底座,在底座上放置小磁铁,磁铁两侧各用一根直径1~2毫米、长约12厘米的裸铜线做一线圈支架并兼作线圈与电源间的连线,如图1—1—54—1所示。
    2.剪2块铜片,弯成L形作电池夹用,用木螺丝将铜片固定在底座一端的两侧,并使铜片分别与2个线圈支架相连。
    3.将直径约0.2毫米、长约100厘米的漆包线在火柴盒上绕10—12圈,两端各留2厘米作为引出线,2根引出线从线圈的正中引出,且两引出线的连线OO,基本通过线圈的重心,使两引出线作转轴时能保证线圈平稳转动,用胶带纸将线圈扎紧(线圈也可以做成图1—1—54—1中所示的六角形)。
    4.把线圈平放在桌面上,用锋利的小刀将线圈一端引出线(兼作转轴)上的绝缘漆全部刮去,另一端引出线的绝缘漆只刮去上半圈(注意:贴近桌面的下半圈上的绝缘漆要保留着),即制成一“自动通断电装置”。
    5.把线圈的两引出线分别装在裸铜线支架上方的圆环中,使其可以灵活转动。如发现线圈两侧不平衡,可略为移动轴OO,的位置或在轻的一侧粘贴胶带纸作为配重。调整线圈与磁铁间的距离,找到一个最佳位置,使线圈不仅能转动,而且能转得较快。
6.接通电源,稍稍拨动线圈,观察现象。
  发现线圈能连续转动。改变电池极性,线圈转动方向随之改变;改变磁铁极性(上下倒置),线圈转动方向亦随之改变。
    说明与延伸
    1.在调整线圈与磁铁间的距离的过程中,如果发现线圈和磁铁处在某一相对位置时,经拨动转起来的线圈很快停止,则可反向拨动线圈,再行调整,也可以把磁铁的两极交换位置,仍按原方向拨动线圈,进行调整。
    2.由于线圈的一端引出线有半圈绝缘漆未刮去,当这一半与支架接触时,便没有电流进入线圈。因此,当线圈静止在这一半周位置时通电是不能起动的,线圈只有在另外的半周才受到转动力矩,且线圈平面处于竖直平面中时所受转动力矩最大,这时静止线圈最易起动。线圈能连续转动主要靠惯性。
    3.另一种转子线圈的绕制方法。
    取直径约为1毫米、长约50厘米的漆包线一段,如图1—1—54-2所示把漆包线在互相垂直的两平面上弯成两个“日”形,并用小刀把两端引出线(兼作转轴)四周的绝缘漆都刮去。要求绕制的线圈在通电时,o、d4条边上的电流方向都相同。
    与图1—1-54-1所示装置中的线圈不同的是,图1—1-54-2所示线圈在转动过程中始终有电流通过,并一直受到相同磁场力矩的作用,
因而不需要在转轴处设制“自动通断电装置”。
    使用图1—1-54-2所示转子线圈时应注意:
    (1)接通电源后,如果转子不动,可先用口吹动;
    (2)由于这种转子电阻很小,转子电流很大,故电动机工作时间不能太长。

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