Для эксперимента нам потребуется:
- Обычная пальчиковая батарейка — это наш источник питания, он же статор.
- Неодимовый магнит, который будет служить щеточно-коллекторным узлом, а также источником постоянного магнитного поля.
- Кусок медной проволоки, которая будет нашим ротором.
Неодимовый магнит вы можете приобрести в любом магазине радиотоваров или разобрав старую электронику. Неодимовые магниты подходящего диаметра применяются в некоторых наушниках, камерах смартфона и шаговых двигателях.
Почему проволока вращается
В основе физических процессов, возникающих при работе такого моторчика, лежит сила Лоренца. При правильной сборке магнит и медная проволока образуют контур, который рядом с батареей начинает генерировать магнитное поле, направленное перпендикулярно вектору скорости, что и заставляет проволоку вращаться. Данный опыт также позволяет наблюдать побочный эффект в работе любого электродвигателя — выделение тепла. Уже спустя минуту батарея станет горячей.
Как собрать моторчик
Отрезаем кусок медной проволоки длиной 40−50 см и зачищаем ее от изоляции примерно по 5 см с обоих концов.
Наматываем проволоку на любой цилиндрический предмет подходящего диаметра (примерно 20−25 мм). Для этих целей отлично сгодится какой-нибудь тубус или даже рулон пищевой фольги.
Один защищенный конец аккуратно обматываем вокруг батарейки, чтобы получилось подобие кольца. Главное условие — кольцо не должно смыкаться, поэтому оставляем в нем небольшую прорезь.
Должна получится вот такая пружинка высотой примерно с нашу батарейку.
Приступаем к сборке.
Прикрепляем магнит к минусовому контакту батарейки и помещаем получившуюся конструкцию в центр пружинки таким образом, чтобы кольцо обхватывало магнит с небольшим зазором. С этим, возможно, придется немного повозиться. Верхний конец проволоки аккуратно загибаем и опускаем на плюсовой контакт батарейки.
Вот и все! Проволока, находясь под действием магнитного поля, начнет вращаться. Направление вращения зависит от того, какой стороной к батарее будет прикреплен магнит. Если его перевернуть, мотор тут же начнет вращаться в другую сторону. Вы можете поэкспериментировать с различными формами ротора: согнуть проволоку в форме сердца, прямоугольной рамки или любых других фигур. Тут все зависит от вашей фантазии.
