Presque inévitablement, vous arriverez à un moment de votre vie où vous serez confronté à un petit enfant malheureux et à un jouet en mouvement qui ne bouge plus. Vous pouvez démonter le jouet, en vous reposant sur votre maniabilité pour sauver la journée, mais, quand on vous laisse avec une pile de composants, vous pouvez vous demander comment ces bobines de fil brillant créent du mouvement. Mis à part les jouets cassés, on trouve des moteurs électriques dans de nombreux appareils qui font bouger notre société moderne, des voitures aux horloges, en passant par le ventilateur de votre ordinateur.
Pièces d'un moteur électrique
An le moteur électrique crée un mouvement rotatif ou circulaire. La partie centrale du moteur est un cylindre appelé l'induit ou le rotor. L'armature détient le reste des composants et est également la partie du moteur qui tourne. Autour de l'induit est le stator, qui tient des bobines isolées de fil, généralement de cuivre. Lorsqu'un courant est appliqué au moteur, le stator génère le champ magnétique qui entraîne l'induit. Selon la conception du moteur, vous pouvez également trouver des brosses, ou de fines fibres métalliques qui gardent le courant sur le côté opposé du moteur pendant qu'il tourne.
Le faire fonctionner
Vous pouvez J'ai remarqué que lorsque vous avez deux aimants, les pôles opposés s'attirent et les pôles semblables se repoussent. Le moteur électrique utilise ce principe pour créer un couple ou une force de rotation. Ce n'est pas le courant électrique en soi, mais le champ magnétique qu'il crée qui génère de la force quand un moteur électrique est en mouvement. L'électricité se déplaçant à travers un fil crée un champ magnétique circulaire avec le fil comme source et centre de la rotation. Lorsque vous ajoutez du courant, le stator et l'induit forment un champ magnétique stable et un électroaimant qui est poussé ou tourné dans ce champ, respectivement.
Différents types de moteurs électriques
Le moteur de base fonctionne DC, ou courant continu, mais d'autres moteurs peuvent fonctionner sur courant alternatif, ou courant alternatif. Les batteries produisent du courant continu, tandis que les sorties de votre domicile alternent. Pour qu'un moteur fonctionne en courant alternatif, il faut deux aimants d'enroulement qui ne se touchent pas. Ils déplacent le moteur à travers un phénomène connu sous le nom d'induction. Ces moteurs à induction sont sans balai, car ils ne nécessitent pas le contact physique fourni par la brosse. Certains moteurs à courant continu sont également sans balai et utilisent à la place un commutateur qui modifie la polarité du champ magnétique pour maintenir le moteur en marche. Les moteurs universels sont des moteurs à induction qui peuvent utiliser l'une ou l'autre source d'énergie.
Construire un moteur électrique simple
Maintenant que vous avez les pièces et les principes de base, vous pouvez jouer avec le concept à la maison. Faire une bobine de fil de cuivre de calibre inférieur et piquer chaque extrémité à travers une boîte en aluminium pour le suspendre. Placez un petit aimant puissant de chaque côté de la bobine suspendue pour créer un champ magnétique. Si vous attachez une batterie aux deux boîtes en utilisant des pinces crocodiles, votre bobine deviendra un électro-aimant et le rotor en fil de cuivre que vous avez créé devrait commencer à tourner.
