如何用电池、电线和磁铁制造发动机(make an engine from a battery, wire and a magnet)

1821年,迈克尔·法拉第用电池、磁铁和电线制造了一台简单的单极电机,为现代电机铺平了道路。使用相同的材料,你可以建造自己的单极电机,并尝试一些实验来观察工作中的物理现象!...

方法1方法1/3:构建简单的单极电机

  1. 1收集你的材料。制造单极电机不需要任何特殊工具。你只需要一块电池、一段铜线和一块钕磁铁。你可以使用任何类型的碱性电池,但更大的电池,如C型电池,将更容易举行。找几英寸的铜线。你可以使用裸线或绝缘线。如果你选择使用绝缘线,在每一端剥掉一些绝缘层。你可以在网上找到铜线,也可以在大多数五金店找到铜线。任何钕磁铁都应该完成这个实验,但要寻找一个带有导电镀层的磁铁。你可以在网上买到各种尺寸的镀镍钕磁铁。你还需要一个干墙螺丝。这个螺丝会让你看到马达在运转。一旦你成功制造了马达,螺丝就会旋转。
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  3. 2将磁铁放在螺钉上。取钕磁铁并将其连接到干式墙螺钉的头部。
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  5. 3将螺钉固定到蓄电池的一端。你可以把螺丝尖放在电池的两侧。你选择的一侧将决定你的马达旋转的方向。螺钉尖端和电池之间的单点接触用作低摩擦轴承。较重的磁铁将减少这两点之间的摩擦力。
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  7. 4将铜线放在电池上。把你的铜线拿到电池的另一端。例如,如果您将螺丝钉放在电池的按钮端,请将铜线固定在扁平端。
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  9. 5.完成马达。轻轻地将铜线的自由端放在磁铁的一侧。磁铁和螺丝应该开始旋转。当你把铜线放在磁铁的一侧时,你就完成了电池端子之间的电路。电流从电池的一端流下螺丝,进入磁铁。通过将导线接触到磁铁的一侧,可以让电流继续流过导线,并流入电池的另一端。单极电机能够连续旋转,而无需反转电流方向。螺杆很快就开始高速旋转。螺丝和磁铁很容易从电池上脱落。使用磁铁和电时要小心。进行这个实验时,电线可能会发热。不要长时间将电线固定在磁铁上。
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方法2方法2/3:制作独立式单极电机

  1. 1收集你的补给。你只需要一些东西就可以制造出一个独立的单极电机。你应该能够在网上或当地的硬件商店找到你需要的一切。你需要以下材料来制作你的马达:1节AA电池、2-3块钕磁铁和几英寸的铜线。您可能还需要一对钢丝钳或钳子来帮助您操作铜线。
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  3. 2将电池放在磁铁上。把磁铁叠在一起,形成一个支架。将电池的扁平侧或负极侧放在磁铁上。
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  5. 3弯曲铜线。取几英寸长的铜线弯曲,使其一端接触磁铁,另一端接触电池的正极。你可以将铜线弯曲成不同的形状,放置在电池上时会旋转。对称的形状效果最好,这样旋转时不会使金属丝失去平衡。试着把铁丝弯成心形。当你形成心形时,弯曲铜线的每一端,使其适合磁铁。心脏顶部的凹痕将是电池正极的连接点。
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  7. 4将导线套在电机上。把你的电线放在电池上。只要有一段导线接触磁铁的一侧,一段导线接触电池的正极,导线就会旋转。这种单极电机中的电流在磁场中流动。当电流在磁场中流动时,它将经历一种称为洛伦兹力的力。洛伦兹力使电线绕着电池旋转。这根电线在三个点与电池相连。导线的一点在正极端子上,导线的两端靠近磁铁,在负极端子上。电流从正极端子流出,沿导线两侧向下流动。磁场将电流向外推,导致导线旋转。
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方法3方法3/3:构建磁流体动力推进系统

  1. 1收集你的补给。你可以用你的单极电机来演示磁流体动力(MHD)推进。磁流体推进是一种利用电流推动物体通过水的方式。在这个实验中,你需要以下材料:1个C电池1个强钕磁体2根粗铜线一个小盘子盐和胡椒
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  3. 2.准备好水。将大约0.25到0.5英寸(0.6到1.3厘米)的水倒入盘子中。不要把盘子装满。加入少许盐和胡椒粉搅拌,然后将盘子放在磁铁上。加盐可以提高水的导电性。加入胡椒粉可以让你看到工作中的动力。
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  5. 3.弯曲电线。弯曲每根电线,这样当你将电线固定在电池上时,两端之间的距离只有几厘米。当你将铜线固定在电池上时,铜线几乎应该是一个“Y”形。小心不要让电线的两端互相接触。
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  7. 4将电线固定到电池上。将一根导线固定在蓄电池正极侧,另一端固定在蓄电池负极侧。
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  9. 5将电线的自由端插入水中。将一根电线放在盘子的中心,另一根紧靠盘子的侧面。你应该看到水开始围绕其中一根电线旋转。水由于洛伦兹力而移动。每条电线都有电流。当你把电线浸入盐水中,你就完成了电路。电流在水中水平流动,从一根电线流向另一根电线。因为盘子里的水是放在磁铁上的,所以有一个磁场在水里向上运动。当电流通过磁场时,洛伦兹力使水旋转。如果你转动电池,你可以反转电流的方向,水就会朝相反的方向旋转。你要处理的是水和电,所以在做这个实验时要小心。
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  • 发表于 2022-04-16 15:50
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  • 分类:生活方式

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