Il motore elettrico più semplice del mondo

Costruire un piccolo motore con quattro semplici oggetti
Autore: supermagnete, Uster, Svizzera, [email protected]
Online da: 11.11.2007, Numero visite: 1575452
Indice

Motore omopolare con magnete rotante

Facile motore elettrico con magnete rotante
Disco magnetico S-15-08-N
Nella rivista Physik in unserer Zeit venne pubblicata la descrizione di un esperimento che lasciò noi di supermagnete.it completamente senza parole. C'eravamo già da tempo arresi al fascino dei nostri magneti, ma che con solo uno dei nostri magneti e altri 3 elementi complementari si potesse costruire un piccolo motore elettrico, questo ci sembrava davvero incredibile. Solo 5 minuti dopo avevamo già costruito il motore e non riuscivamo più a smettere di far girare il magnete. Un fenomeno incredibile!
Materiale necessario
  • 1 vite in ferro
  • 1 batteria alcalina
  • 1 trefolo di rame con le estremità dei fili scoperte
  • 1 disco magnetico a scelta (informazioni più dettagliate in seguito)
Sfera magnetica
Sfera magnetica K-19-C
Realizzazione
  1. Unire la testa della vite con il disco magnetico.
  2. Collegare la punta della vite con il polo negativo (base) della batteria.
  3. Premere con l'indice un'estremità del trefolo sul polo positivo della batteria (vedi foto sotto).
  4. Con l'altra mano afferrare l'estremità libera del trefolo e creare un contatto con il bordo esterno del magnete.
La cosa più semplice è usare un disco magnetico con un diametro di almeno 8 mm e un'altezza di almeno 3 mm. Bisogna dire che con i magneti più grandi è molto più divertente che con quelli più piccoli. Perciò, se già possedete uno dei nostri dischi magnetici al neodimio, fate subito un tentativo. L'esperimento funziona anche con cilindri e sfere magnetiche.
Per esperti
Sono possibili infinite variazioni quando si prova a far girare intere sculture. Ecco come viene fatta girare ancora una volta una sfera K-19-C. Questa è rigidamente collegata con un doppio tetraedro composto da cilindri magnetici e sfere in acciaio. Questa struttura può raggiungere una velocità di rotazione davvero impressionante.
Consigli e suggerimenti
  • Non riesce a far girare il magnete? Naturalmente la cosa più importante è che il circuito elettrico sia chiuso. Si accerti che la punta della vite sia in contatto con la parte inferiore della batteria. Per i primi tentativi usi magneti più grandi. L'esperimento avrà più probabilità di successo.
  • La vite oscilla, ma non gira? Probabilmente la punta della vite è storta. Provi con un'altra vite oppure cerchi di raddrizzare la punta.
  • La mia scultura è troppo pesante; la forza magnetica non è sufficiente per farla aderire alla batteria. Inserisca una piccola sfera magnetica tra la vite e la batteria, ad es. la K-08-C (come nell'ultima foto qui sopra).
  • Consigli per la lezione [dal nostro cliente Michael Sexauer]: "La rotazione è particolarmente impressionante e risulta visibile anche dagli studenti delle ultime file, se si attacca con un piccolo magnete una girandola di carta al magnete in rotazione. Ed ecco un ventilatore!"
Per gentile concessione della casa editrice Wiley-VCH di Weinheim abbiamo ottenuto il permesso di pubblicare l'articolo originale (in tedesco) sul nostro sito web.
Dalla rivista "Physik in unserer Zeit", XXXV Anno, Nr. 6, Novembre 2004, © 2004 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

Motore omopolare con filo rotante

Integrazione del cliente Maarten Duijnstee, Rotterdam (Paesi Bassi):
Maarten Duijnstee, insegnante di fisica di Rotterdam, ci ha inviato un esperimento molto istruttivo con un semplicissimo motore elettromagnetico e ci scrive a proposito:
Il motore omopolare è uno dei miei esperimenti preferiti con i Supermagneti. Non è necessaria nessuna saldatura e il rotore si può avvolgere a partire da un unico pezzo di filo di rame. Perciò, può essere realizzato già da bambini a partire da un'età di ca. 8 anni.
Materiale
  • 1 disco magnetico 15 x 8 mm
  • 1 normale batteria AA
  • 30 cm di filo di rame con 1 mm di diametro per il circuito
  • un piccolo catino riempito con 1 cm d'acqua (opzionale, per verificare il contatto)
Consiglio: come filo di rame si può prendere un comune cavo elettrico, togliere il rivestimento e utilizzare il filo contenuto all'interno.
Istruzioni
1) Modellare innanzitutto la parte circolare del circuito con il filo di rame. A questo scopo avvolgere la parte centrale del filo attorno al magnete (un giro e mezzo). Per avvolgere il filo si può utilizzare anche la batteria come controforma. Ma attenzione: non avvolgere il filo troppo stretto, in modo che alla fine si possa adattare comodamente al magnete che è leggermente più grande.
2) Avvolgere il resto del filo come si vede nella foto. Alla fine modellare la punta del circuito, che sarà posta sulla batteria.
Dimensioni finali del circuito: altezza 6 cm, larghezza 4,5 cm.
3) Posizionare il magnete sul polo negativo della batteria. Se necessario praticare un piccolo avvallamento sul polo positivo della batteria per poter centrare meglio la punta del circuito.
Le diverse varianti del motore omopolare possono essere viste in azione qui:

Fondamenti di fisica

Il motore omopolare è un simpatico esperimento per dimostrare la cosiddetta forza di Lorentz. Questa forza interviene quando un conduttore attraversato da corrente elettrica si trova in un campo magnetico. Dalla direzione di rotazione del motore si può inoltre desumere dove si trovano il polo nord e il polo sud del magnete.

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