Як виготовити електромагніт. Як зібрати найпростіший електродвигун у домашніх умовах Електромоторчик зі шматка дроту батареї та магніту

І сьогодні розповімо про те, як зробити повністю робочу модель електродвигуна з батареї, мідного дроту та магніту. Такий макет може використовуватися як вироб на столі у домашнього електрика, як наочний приклад для пояснення принципів роботи таких механізмів, і просто як кумедна дрібничка, яку можна подарувати близькій людині. Зробити її досить просто і під силу кожному, Ви можете зібрати її разом з дитиною, що стане чудовою розвагою. Далі ми надамо докладну інструкцію з фото та відео прикладами, щоб складання найпростішого моторчика було зрозумілим та доступним!

Крок 1 – Підготовляємо матеріали

Щоб зробити найпростіший магнітний двигун своїми руками, Вам знадобляться такі підручні матеріали:

Підготувавши всі необхідні матеріали, можна переходити до складання найпростішого електродвигуна, що працює всього на одній батарейці. Зробити маленький електричний моторчик у домашніх умовах не складно, у чому Ви зараз і переконаєтесь!

Крок 2 - Збираємо саморобку

Отже, щоб інструкція була Вам зрозумілою, краще розглянемо її поетапно з картинками, які допоможуть візуально зрозуміти принцип складання.

Відразу звертаємо Вашу увагу на те, що Ви можете по-своєму переробити та вдосконалити конструкцію саморобного маленького двигуна. Для прикладу нижче ми надамо Вам кілька відео уроків, які, можливо, допоможуть Вам зробити свою версію двигуна з батарейки, мідного дроту та магніту.

Що робити, якщо саморобка не працює

Якщо раптом Ви зібрали вічний електродвигун своїми руками, але він не обертається, не поспішайте засмучуватися. Найчастіше причиною відсутності обертання двигуна є занадто велика відстань між магнітом і котушкою. У цьому випадку Вам потрібно всього лише самому трохи підрізати ніжки, на яких тримається частина, що обертається.

Ще перевірте, чи добре Ви зачистили кінці котушки і чи забезпечується тут контакт. Симетричність котушки також грає важливу роль, тому намагайтеся робити все акуратно і не поспішаючи.

Поряд із постійними магнітами з 19 століття людина стала активно застосовувати в техніці та побуті магніти змінні, роботу яких можна регулювати подачею електричного струму. Конструктивно простий електромагніт є котушкою з електроізоляційного матеріалу з намотаним на ній проводом. За наявності мінімуму набору матеріалів та інструментів електромагніт не складно виготовити самостійно. Про те, як його зробити ми та розповімо у цій статті.

При проходженні провідником електричного струму навколо проводу виникає магнітне поле, при відключенні струму поле зникає. Для посилення магнітних властивостей у центр котушки можна вводити сталевий сердечник або збільшувати силу струму.

Застосування електромагнітів у побуті

Електромагніти можуть бути використані для вирішення низки проблем:

1. для збирання та видалення сталевої тирси або дрібних сталевих кріпильних деталей;
2. у процесі виготовлення різних ігор та іграшок разом із дітьми;
3. для електризації викруток та біт, що дозволяє примагнічувати шурупи та полегшує процес їх загвинчування;
4. для проведення різних дослідів з електромагнетизму.

Виготовлення простого електромагніту

Найпростіший електромагніт, цілком придатний для вирішення невеликого спектру практичних побутових завдань, може бути виготовлений своїми руками без використання котушки.

Для роботи приготуйте такі матеріали:

1. сталевий стрижень діаметром 5-8 мм або цвях на 100;
2. мідний провід в лаковій ізоляції діаметром 0,1-0,3 міліметра;
3. два шматки по 20 сантиметрів мідного дроту у ПВХ ізоляції;
4. ізоляційну стрічку;
5. джерело електрики (батарейка, акумулятор та ін.).

З інструментів приготуйте ножиці або кусачки (бокорізи) для різання дротів, пасатижі, запальничку.

Перший етап – намотування електропроводу. Безпосередньо на сталевий сердечник (цвях) намотайте кількасот витків тонкого дроту. Вручну цей процес здійснюватиме досить довго. Скористайтеся найпростішим пристроєм для намотування. Затисніть цвях у патрон шуруповерта або електродриля, увімкніть інструмент і, направляючи дріт, виконайте його намотування. До кінців намотаного дроту примотайте шматки дроту більшого діаметру та заізолюйте місця контакту за допомогою ізоляційної стрічки.

Під час експлуатації магніту залишається лише підключити вільні кінці дротів до полюсів джерела струму. Розподіл полярності підключення не впливає працювати пристосування.

Використання вимикача

Для зручності використання пропонуємо трохи вдосконалити отриману схему. До зазначеного вище переліку слід додати ще два елементи. Перший – третій провід в ПВХ ізоляції. Другий – вимикач будь-якого типу (клавішний, кнопковий тощо).

Таким чином, схема підключення електромагніта виглядатиме так:

• перший провід з'єднує один контакт батареї з контактом вимикача;
• другий провід з'єднує другий контакт вимикача з одним із контактів дроту електромагніту;

третій провід замикає ланцюг, з'єднуючи другий контакт електромагніту з контактом батареї, що залишився.

Використовуючи вимикач, увімкнення та відключення електромагніту буде здійснюватися значно зручніше.

Електромагніт на основі котушки

Більш складний електромагніт виготовляється з урахуванням котушки з електроізоляційного матеріалу – картону, дерева, пластмаси. За відсутності такого елемента його нескладно зробити самому. Візьміть невелику трубочку із зазначених матеріалів і приклейте до неї по торцях пару шайб з отворами. Краще, якщо шайби розташовуватимуться на невеликому віддаленні від торців котушки.

Хотілося б мати можливість створити самостійно потужний електромагніт для різних справ, яких одразу знайдеться чимало. Але це зовсім не просто, як свідчить практика. А ось простий на основі звичайного цвяха, батарейки та дроту зробити під силу навіть молодшому школяру, причому все це можна зробити вдома, заздалегідь купивши в магазині необхідні деталі. До речі, на уроках фізики ця ідея теж може стати в нагоді.

Розкажемо, які запачасті та дії необхідні для цього маленького магнітика.

Отже, нам необхідно приготувати перед роботою мідний провід, електричну стрічку, батареї AA, цвяхи, ножиці, шпильки.

По-перше, ми маємо обернути мідний провід навколо цвяха.

Дуже важливо, щоб витки дроту щільно лягли на котушку. Відріжте зайве та чистим провід від ізоляції. Потім підключіть клеми. Відріжте шматок ізольенти. Підключіть один контакт до мінусу і другий до плюсу. Ми отримали такий електричний магніт. Насамкінець його потрібно перевірити.

А придбати потужний магніт можна у китайському інтернет-магазині.

Докладніше про те, як створити електромагніт

Досить легко збудувати електромагніт. Все, що вам потрібно зробити, це обернути кілька витків ізольованих мідних дротів навколо залізного сердечника. Якщо ви приєднаєте батарею до дроту, то електричний струм почне текти, і залізний сердечник стане намагніченим. Коли акумулятор від'єднано, залізний сердечник втратить свій магнетизм. Виконайте такі кроки, якщо хочете побудувати електромагніт, описаний у нашому експерименті «Магніти та електромагніти»:

Крок 1 - Зберіть матеріали

Щоб побудувати електромагніт, описаний у нашому експерименті «Магніти та електромагніти», вам знадобляться:

Один залізний цвях завдовжки 15 сантиметрів. Три метри ізольованого багатожильного мідного дроту. Одна або кілька батарейок D-cell.

Крок 2 – Видаліть частину ізоляції

Мідний дріт має бути виставлений так, щоб батарея могла добре підключитися до електромережі. Використовуйте пару дротів для видалення кількох сантиметрів ізоляції з кожного кінця дроту.

Крок 3 – Оберніть провід навколо цвяха

Обережно оберніть дріт навколо цвяха. Чим більше дроту ви обернете навколо цвяха, тим сильнішим буде ваш електромагніт. Переконайтеся, що ви залишили дроти, що достатньо розмотуються, щоб ви могли прикріпити акумулятор.

Провід обернуть навколо цвяха, щоб створити електромагніт.

Коли ви обмотує дріт навколо цвяха, переконайтеся, що ви робите це в одному напрямку. Вам потрібно це зробити, тому що напрямок магнітного поля залежить від напрямку створюваного ним електричного струму. Рух електричних набоїв створює магнітне поле. Якби ви могли бачити магнітне поле навколо дроту, на якому протікає електрика, це було б схоже на серію кіл навколо дроту. Якщо електричний струм тече прямо до вас, створене ним магнітне поле крутиться навколо дроту проти годинникової стрілки. Якщо напрямок електричного струму скасовується, магнітне поле також змінює напрямок і спрямовує провід за годинниковою стрілкою. Якщо ви оберніте частину дроту навколо цвяха в одному напрямку, частина проводу – в іншому напрямку,

Магнітне поле навколо струмопровідного дроту.

Крок 4 – Підключіть акумулятор

Прикріпіть один кінець дроту до позитивної клеми акумулятора, а інший кінець дроту – до негативної клеми акумулятора. Якщо все пішло добре, то ваш електромагніт тепер працює!

Не турбуйтеся про те, який кінець дроту ви прикріплюєте до позитивної клеми акумулятора, а який – негативної клеми. Ваш магніт працюватиме так само добре, як і в будь-якому випадку. Що змінить полярність магніту. Один кінець вашого магніту буде його північним полюсом, а інший кінець буде його південним полюсом. Реверсуючи спосіб підключення акумулятора, можна перевернути полюси вашого електромагніту.

Поради щодо посилення вашого електромагніту

Що більше оборотів дроту у вашого магніту, то краще. Майте на увазі, що чим далі провід від ядра, тим менш ефективним він буде.

Чим більше струму проходить через провід, тим краще. Увага! Занадто багато струму може бути небезпечним! Коли електрика проходить через провід, частина електричної енергії перетворюється на тепло. Що струм тече через провід, то більше тепла генерується. Якщо ви подвоїте струм, що проходить через провід, тепло, що генерується, збільшиться в 4 рази! Якщо ви потроїте струм, що проходить через провід, теплота, що виробляється, збільшиться в 9 разів! Речі можуть швидко стати надто гарячими для обробки.

Спробуйте експериментувати із різними ядрами. Більш товста серцевина може створити потужніший магніт. Просто переконайтеся, що матеріал, який ви оберете, може бути намагнічений. Ви можете перевірити своє ядро ​​за допомогою постійного магніту. Якщо постійний магніт не притягується до ядра, він не стане хорошим електромагнітом. Наприклад, алюмінієвий стрижень не є добрим вибором для сердечника вашого магніту.

Магніт із цвяха

Сьогодні я хотів би розповісти, як зробити простий електричний магніт.

Можливо, хтось уже знає це чи навчався під час уроків фізики чи ремесел. Я збираюся показати це тим, хто цього ще не знає. Нам потрібен мідний дріт, ізолятор, батарейка АА, цвях, ножиці, в коробці є штирі для тестування.

Днями показував дитині, як працює електромотор. Згадав експеримент із фізики зі школи.

Вихідні матеріали:

1. Батарейка АА
2. Емальований провід 0.5 мм
3. Магніт
4. Дві скріпки, розміром приблизно з батарейку
5. Канцелярський скотч
6. Пластилін

Загинаємо частину скріпки.

Намотуємо котушку з емальованого дроту. Робимо 6-7 витків. Кінці дроту фіксуємо вузликами. Потім зачищаємо. Один кінець повністю очищаємо від ізоляції, а інший лише з одного боку. (На фото правий кінець зачищений знизу)

Фіксуємо скріпки на батареї скотчем. Встановлюємо магніт. Кріпимо всю конструкцію на столі за допомогою пластиліну. Далі треба правильно поставити котушку. Коли котушка встановлена, зачищені кінці повинні стосуватися скріпки. У котушці з'являється магнітне поле, у нас виходить електромагніт. Полюси постійного магніту та котушки мають бути однаковими, тобто вони мають відштовхуватися. Сила відштовхування повертає котушку, один з кінців втрачає контакт і магнітне поле зникає. По інерції котушка повертається, знову з'являється контакт і повторюється цикл. Якщо магніти притягуються, мотор не крутиться. Тому один із магнітів треба буде перевернути.

Такий пристрій зручно тим, що його роботою легко керувати за допомогою ел/струму – міняти полюси, силу тяжіння. У деяких питаннях воно стає справді незамінним, а часто використовується як конструктивний елемент різних саморобок. Своїми руками зробити простий електромагніт нескладно, тим більше, що практично все необхідне можна знайти в кожному будинку.

• Будь-який підходящий зразок із заліза (воно добре магнітиться). Це буде сердечник електромагніту.
• Дріт – мідний, обов'язково з ізоляцією, щоб запобігти прямому контакту двох металів. Для саморобного ел/магніта рекомендований перетин – 0,5 (але не більше 1,0).
• Джерело постійного струму - батарейка, АКБ, БП.

Додатково:

• З'єднувальні дроти для підключення електромагніту.
• Паяльник або ізолятор для фіксації контактів.

Це загальна рекомендація, оскільки електромагніт виготовляється з певною метою. Виходячи з цього і підбираються складові схеми. А якщо вона робиться в домашніх умовах, то якогось стандарту і бути не може – підійде все, що є під рукою. Наприклад, стосовно першого пункту як сердечника часто застосовують цвях, дужку замка, відрізок сталевого стрижня - вибір варіантів великий.

Порядок виготовлення

Обмотка

Мідний дріт акуратно, виток за витком, накручується на сердечник. За такої скрупульозності ККД електромагніту буде максимально можливим. Після першого «проходу» за залізним зразком дріт укладається другим шаром, іноді третім. Це залежить від того, яка потужність пристрою потрібна. Але напрямок намотування має бути незмінним, інакше відбудеться «розбалансування» магнітного поля, і електромагніт навряд чи зможе щось притягнути до себе.

Щоб зрозуміти зміст процесів, що протікають, досить згадати уроки фізики з курсу середньої школи – рухомі електрони, створюване ними ЕМП, напрям його обертання.

Після закінчення намотування дріт обрізається так, щоб висновки було зручно підключити до джерела живлення. Якщо це батарейка, то прямо. При використанні БП, акумулятора або іншого приладу потрібні з'єднувальні дроти.

Що врахувати

З кількістю шарів є певні складнощі.

• Зі збільшенням витків підвищується реактивний опір. Отже, сила струму почне знижуватися, а тяжіння стане слабкішим.
• З іншого боку, підвищення номіналу струму спричинить нагрівання обмотки.

Саме тому орієнтуватися на сторонні поради «бувалих і тих, хто побачив» не варто. Є конкретний сердечник (зі своєю магнітною провідністю, розмірами, перетином), дріт та джерело живлення. Тому доведеться експериментувати, домагаючись оптимального поєднання таких параметрів, як струм, опір та температура.

Детально принцип дії роботи електромагніту описаний у наступному відео:

Підключення

• Зачищає висновки «мідячки». Дріт спочатку покритий кількома шарами лаку (залежно від марки), а він, як відомо – ізолятор.
• Спаювання мідного та сполучного проводів. Хоча це і неважливо - можна зробити скручування, ізолювавши її або клейкою стрічкою.
• Фіксація других кінців дротів на затискачі. Наприклад, типу "крокодил". Такі знімні контакти дозволять легко змінювати полюси електромагніту, якщо це знадобиться у процесі його застосування.

• Для виготовлення потужного електромагніту домашні умільці часто використовують котушку від МП (магнітного пускача), реле, контакторів. Вони є і на 220, і на 380 ст.

Залізний сердечник підібрати за її внутрішнім перерізом нескладно. Для зручності управління у схему необхідно включити реостат (змінний опір). Відповідно, такий ел/магніт підключається вже до розетки. Сила тяжіння регулюється зміною R ланцюга.

• Можна підвищити потужність електромагніту за рахунок збільшення перерізу сердечника. Але лише до певних меж. І тут доведеться експериментувати.

• Перед тим, як робити ел/магніт, необхідно переконатися, що вибраний зразок заліза для цього підходить. Перевірка є досить простою. Береться простий магнітик; у будинку багато чого є на таких «присосках». Якщо він притягне підібрану для осердя деталь, можна використовувати. При негативному або слабкому результаті краще пошукати інший зразок.

Зробити електромагніт досить легко. Все інше залежить від терпіння та кмітливості майстра. Можливо, щоб отримати те, що потрібно, доведеться поекспериментувати – з напругою живлення, перетином дроту тощо. Будь-яка саморобка вимагає не лише творчого підходу, а й часу. Якщо його не пошкодувати, то чудовий результат забезпечений.