Házi villanymotor
Zsigó Zsolt
2005/09/27 09:09
10096 megtekintés
A cikk már legalább egy éve nem frissült, az akkor még aktuális információk lehet, hogy mára elavultak.
Ehhez az egyszerű kismotorhoz nincs szükség különleges eszközökre: egy kevés drót, egy elem és egy mágnes segítségével könnyen elkészíthető a kismotor. A Lorentz-erő kézzel fogható megnyilvánulása!

Hozzávalók

Ehhez az egyszerű kismotorhoz nincs szükség különleges eszközökre. Az alábbi kép a "hozzávalókat" mutatja: A képen látható rézdrót az egyetlen, amit kicsit nehezebb beszerezni, ugyanis a motor működéséhez lakkal szigetelt rézdrót kell. Ezt például egy szétszedett régi transzformátorból lehet kiszerelni. Ha van a közelben motortekercselő műhely ("Villanymotor-tekercselés" - ez van általában a cégtáblán, vagy valami hasonló), akkor onnan is lehet szerezni. Nem kell sok, akár egy méter is elég, de legyen legalább 1 mm átmérőjű. Egy ilyen vastag drót még könnyen formálható, de megtartja az alakját. A kép közepén egy mágnescsappantyú (köznapi nevén mágneszár) látható, amit akármelyik hipermarketben, vagy barkácsboltban meg lehet találni. Egy a fontos, hogy az ábrán láthatóhoz hasonlóan könnyen ki lehessen szedni belőle a mágnest, mert arra lesz szükség. A gemkapocs legjobb, ha nagy (5 cm-es) méretű. Az elem legyen olyan, hogy a pozitív érintkező is elég nagy fémfelület. Ha "made in piac" elemünk van, aminek csak egy kis fémkupak van a pozitív végén, akkor a teendőket lásd később.

És most lássuk a "receptet" (javaslom előbb elolvasni az egészet, és utána hozzákezdeni az építéshez).

Először a forgórészt (tekercset) készítjük el. Ehhez az alább látható módon az elemre 8-10 menetet tekercselünk a lakkozott rézdrótból. Ne tekerjük túl szorosan, mert utána nem tudjuk lehúzni az elemről. Másrészt a tekercsről az elején és a végén is lógjon le még legalább 8-10 cm rézdrót, mert ennyi kell, hogy kényelmesen össze tudjuk fűzni egy forgórésszé.

A tekercselés után a lelógó végeket két átellenes ponton fűzzük át a tekercsen, és tekerjük velük körbe a meneteket, hogy ne lógjanak szanaszét! A fölösleges drótot vágjuk le fogóval, kb. 2-3 cm hosszú kilógó drót maradjon! A kivezetéseket úgy formázzuk, hogy az általuk alkotott képzeletbeli egyenes a tekercs közepén menjen át! Ezzel már majdnem kész a forgórész: Ezek után fogjuk meg a tekercset, és egy késsel, vagy "sniccerrel" kaparjuk le a lakkszigetelést a kivezető drótokról, de csak a tekercs síkjának egyik oldalán, egy félkörív mentén mozogva (lásd a rajzot)! Addig kaparjuk, amíg meg nem látszik a csupasz réz (fényes, a lakknál jóval világosabb színű): Kész a tekercs. Most lássuk az állórészt!

A mágnescsappantyúból csavarhúzóval billentsük ki a mágnest fedő vasat, majd magát a mágnest (általában fekete):
A mágnest ragasztószalaggal rögzítsük az elemre: A mágnest ragasztószalaggal rögzítsük az elemre: Ezután a gemkapcsot egyenesítsük ki: Ha ez megvan, akkor hajlítsunk egy kis karikát a végére (akkorát, hogy az ármérője fele-harmada legyen az elem átmérőjének): Ezután a drótot hajlítsuk meg kétszer, és vágjuk el úgy, hogy egy ilyen alakzatot kapjunk (a mellette lévő elemmel összehasonlítva jól láthatók az arányok): Készítsünk még egy ilyen tartót, de a karikát úgy hajlítsuk, hogy ráférjen az elem pozitív végén lévő kis "bütyökre": Ha a fentebb említett "made in piac" elemünk van, akkor a pozitív véghez tartozó tartó karikáját csomagoljuk be alufóliába. Ezzel biztosítjuk a megfelelő érintkezést. Ezek után a tartókat ragasztószalaggal rögzítsük az elemre így: A drótokat úgy állítsuk be (hajlítgatással), hogy a "tartóvályúba" helyezett tekercs forgás közben csak néhány mm-re legyen a mágnestől. Ezen kívül fontos, hogy a drótok minél nagyobb felületen érintkezzenek az elem pólusaival, mert kb. 1,5 A áram fog folyni rajtuk! A ragasztószalagot jó erősen húzzuk meg a rögzítéskor!

Ezzel elkészült az állórész is. Helyezzük a tekercset a vályúkba, billentsük meg egy kicsit, és ha mindent jól csináltunk, a motor működni kezd:

Hogyan működik a motor?

Amikor a tekercs kivezetéseinek csupasz oldala hozzáér a tartókhoz, áram indul benne. A mágneshez közeli részén folyó áramra a mágnes terében erő hat (ez a Lorentz-erő következménye), és ez mindig merőleges az áram irányára, és a külső mágneses tér irányára. Mivel a mágneses tér ebben az esetben a mágnes lapos felére merőleges, a Lorentz-erő, például az ábrán látható módon, forgatónyomatékot gyakorol a tekercsre: Amikor a tekercs átfordul a másik oldalára, az erő iránya éppen ellentétes lenne (egy kis gondolkodással rá lehet jönni, miért), de ekkor a lakkozott rész megszakítja az áramot, és így nincs erő, nincs forgatónyomaték, a tekercs "lendületből" forog tovább. Amikor újra az előző helyzetbe kerül, ismét áram indul, és kezdődik a folyamat elölről.

Nem működik a motor?

Gondoljuk át, nem lehetségesek-e a következők:

1. Kimerült az elem. Ez legegyszerűbben egy zseblámpaizzóval és két dróttal ellenőrizhető, amikkel az izzót rákapcsoljuk az elemre. Ha az izzó nem világít, akkor az elem rossz.

2. A lakkszigetelést nem kapartuk le eléggé, vagy a réz piszkos, eloxidálódott (feketés színű), és a tekercs nem kap áramot. Kaparjuk le jobban a drótot!

3. A tekercs nem elég szimmetrikus, és a forgató hatás nem tudja kibillenteni a stabil egyensúlyi helyzetből. Próbáljuk minél szimmetrikusabbra formálni a tekercset: Ha kinyújtott két ujjunkra helyezzük, akkor könnyedén át lehessen billenteni a másik oldalára. A kivezetések által meghatározott képzeletbeli forgástengelynek pontosan a tekercs közepén kell átmennie.

4. A tekercs ármérője kicsi. Tekerjük nagyobbat!

5. A tekercs nincs elég közel a mágneshez. Ezen a tartódrótok hajlítgatásával segíthetünk.

6. A mágnes nem elég erős. Próbáljuk meg egy másikkal, vagy két mágnest egymásra rakva (lapos felükkel, úgy, hogy vonzzák egymást)!

7. A tartódrótok nem érintkeznek elég nagy felületen az elem végeivel. Hajlítsuk az érintkezőket úgy, hogy nagyobb felületen érintkezzenek. Az is segíthet, ha "menet közben" úgy fogjuk meg a motort, hogy az érintkezőket egyben oda is szorítjuk az elemhez.

Ha mégsem sikerül beindítani, akkor írj e-mailt ide: KolloZ@illyes-bors.sulinet.hu

Köllő Zoltán

Csoportot ajánlunk

Kapcsolódó oldalak

Scientix A természettudományos oktatás közössége
All you need is code Minden a kódolás tanulásáról
A National Geographic A National Geographic honlapja.
Interpress Magazin Az IPM honlapja archívummal
Világtudomány.hu A magyar és nemzetközi tudományos élet hírei
Űr világ Asztronautikai hírportál