铝环电动机制作图解

电子说

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描述

这是由一节5号电池、几个小磁片以及一截从易拉罐上截下的铝环组成的电动机。

材料:1个易拉罐、1节5号电池、几个小磁片、一个图钉;

易拉罐可是说是科技小制作最常用的材料了,因为它是最容易得到的金属材料,同时又易于加工,而且形状规则。但是要注意一点,现在很多易拉罐是铁做的,我们这里要求必须是铝的,可以先用磁铁吸一下来确定。

工具:1把锋利的剪刀、钳子

首先从易拉罐上剪下大约10mm宽的铝环,并从中间剪断。

加工易拉罐的时候千万别忘了带手套哦!

然后把铝环断口的两端重叠,叠成一个直径较小的环,环的直径如图所示,比5号电池略长就可以了。电池负极上吸的是一摞小磁片。

然后用图钉把铝环的两端钉在一起。钉的时候铝皮下面最好垫些硬纸板什么的,防止扎到手。

将图钉尖端放在5号电池的正极上,铝环下端边缘靠着吸附在电池负极上的小磁片,你会发现铝环在磁片的磁场和电流的作用下,自己转动了起来!其实这就是一个简化的小电动机,电路如图所示。

图中大的黑圈代表铝环,红箭头代表电流方向,蓝箭头代表磁场方向,根据左手定则,在安培力的作用下,铝环按照绿色箭头所指的方向环绕旋转轴旋转。

但是我制作的这个铝环电动机旋转得并不是很好,推一下转几圈,然后慢慢就停下来了。当然旋转的趋势还是有的,但不怎么明显。问题在哪里呢?我看到的别人成功的例子使用的是直径较大的圆柱形的磁铁,难道我使用的几个叠在一起的小磁片磁场不够强?那么我们就增加磁场试试。

我在小磁片下面又加了一块长方形的磁铁,可是铝环转动的仍然不怎么好,应该不是磁场强度的原因。在这里顺带说一下我用的磁片,也就是钕铁硼的磁铁。所谓钕铁硼,就是这种磁铁主要是由这三种元素构成的,当然比例最多的是铁元素,因此外观跟一块纯铁差不多。电子市场上也有圆柱体的磁铁卖,大概5块钱左右,如果当时买了就不需要用一摞磁片了。

钕铁硼材料的磁性比传统的铁氧体材料,也就是那种黑黑的磁铁要强得多。别看现在皮带扣上都用它,它可算是一种货真价实的高科技材料。没有它制成的低频电机,也就没有满大街的电动自行车。钕铁硼磁体还可以制成医学上使用的核磁共振装置,我们国家在这种材料的研制上是十分领先的,以至于美国送到太空上的α质谱仪上的磁体都是中国制造的。

刚才证实了不是磁场强度不够的原因,那么是否是导电不好造成的呢?于是我将铝环的边缘和相互重叠的面上的漆都用壁纸刀刮掉。

可是重新组合成的铝环电动机转动情况仍然不好。导电不良的情况可以排除了,因为能够看到铝环与磁铁边缘打出的细小的电火花。

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