Free Web Hosting Provider - Web Hosting - E-commerce - High Speed Internet - Free Web Page
Search the Web

 الصفحة الرئيسية   -   الفيزياء    -   الكيمياء   -  الأحياء  -  مناهج دراسية  -     دليل المواقع   

المحرك المكشوف

Stripped Down Motor

As motors go, this is about as simple as it gets.   نموذج مبسط

عندما يمر التيار الكهربى باللفات فإنها تولد مجال كهرومغناطيسى حولها ويؤثر عليها المغناطيس بقوة  فيجعلها تتحرك .
مدهش ! أليس كذلك ..... لو قمت بصناعة هذا النموذج  فأنت قد   صنعت محرك كهربى بسيط .    
A coil of wire becomes an electromagnet when current passes through it. The electromagnet interacts with a permanent magnet, causing the coil to spin. Voila! You have created an electric motor.
 الأدوات المستخدمة         
  
   5 small disk or rectangular ceramic magnets
      1 -عدد 5  قطع مغناطيسية مستديرة أو مستطيلة الشكل.   
     2 large paper clips.                   
                               2- عدد 2 مشبك ورق كبير           
    A plastic, paper, or Styrofoam cup.                   3- كوب بلاستيك
         A solid (not stranded) enameled or insulated 20-gauge copper wire, about 2 feet (60 cm) long.
     4-  60سم سلك نحاسى مغطى بمادة عازلة عيار 20 .
     Masking tape.                                                                         
   5- شريط  لحام     
         A battery or power supply.           
6-    اثنين للحصول على أداء أفضل   بطارية أو  
We have successfully run motors on one 1.5 volt D battery; additional batteries seem to make it easier to get the motor to run.
         2 electrical lead wires with alligator clips at both ends
7- سلكى توصيل مزودين  بملاقط (كما بالشكل).
     Sandpaper (if you are using enameled wire).                    
             8- ورق سنفرة ناعم
     A black, waterproof markin                              9- قلم تلوين        
     A battery holder                                       10-  حامل  للبطارية
 
                                                      الإعداد
 لف السلك المعزول 4 أو 5 لفات قطرها 2.5 سم . اربط طرفى السلكين  على جانبى اللفة فى اتجاهين متعاكسين لتثبيت اللفات عن الإنزلاق . قس 5سم من كل طرف واقطع السلك . ( انظر الشكل) .     
Wind the copper wire into a coil about 1 inch (2.5 cm) in diameter. Make four or five loops. Wrap the ends of the wire around the coil a couple of times on opposite sides to hold the coil together. Leave 2 inches (5 cm) projecting from each side of the coil, and cut off any extra. (See diagram.)
 -  انزع الطبقة العازلة من الجزء البارز من أحد طرفى السلك  وذلك باستخدام السنفرة .
   ضع  اللفات فى وضع رأسى  ولون بالقلم النصف العلوى من السلك .
If you are using insulated wire, strip the insulation off the ends of the wire projecting from the coil. If you are using enameled wire, use the sandpaper to remove the enamel. Color one side of one of the projecting ends black with the marking pen. (Note: It is very important that the orientation of the painted side corresponds to the orientation shown in the drawing below. If the coil is held in a vertical plane, paint the top half of one of the wires black.)
 - اقلب الكوب البلاستيك وضع فوقه 2 مغناطيس متصلة بثلاث مغناطيسات أخرى فى داخل  الكوب
. هذا الوضع يولد مجال مغناطيسى قوى. 
Turn the cup upside down and place two magnets on top in the center. Attach three more magnets inside the cup, directly beneath the original two magnets. This will create a stronger magnetic field as well as hold the top magnets in place.
-          ابسط مشبكى الورق والصقهما بجانبى الكوب (كما بالشكل). ضع طرفى اللفة على طرفى المشبك لتستقر عليه ، واضبط ارتفاع اللفة بواسطة المشبكين حتى  تصبح متزنه وتتحرك بسهولة . ( الإتزان هام جدا)     
Unfold one end of each paper clip and tape them to opposite sides of the cup, with their unfolded ends down. (See diagram.) Rest the ends of the coil in the cradles formed by the paper clips. Adjust the height of the paper clips so that when the coil spins, it clears the magnets by about l/l6 inch (1.5 mm). Adjust the coil and the clips until the coil stays balanced and centered while spinning freely on the clips. Good balance is important in getting the motor to operate well.
 
يمكنك قطع الأطراف الزائدة من اللفة ، وهذا يعتمد على قطر الكوب المستخدم . (انظر الشكل) 
Once you have determined how long the projecting ends of the coil must be to rest in the paper-clip cradles, you may trim off any excess wire. (The length of the projecting ends depends on the separation of the paper-clip cradles, which in turn depends on the width of the base of the cup you are using. See diagram.)
يفضل استخدام حامل للبطارية . ويمكن عمل استخدام 4 مسامير لتثبيت البطارية (كما بالشكل) ومستخدما المشابك المعدنية للتوصيل بين أجزاء الدائرة .
 If you are using a battery, place it in a battery holder. You can make your own from a block of wood and four nails, as shown in the diagram. Use the clip leads to connect the battery or power supply to the paper clips, connecting one terminal of the battery to one paper clip and the other terminal to the other paper clip.
 أعط اللفة دفعة بسيطة لتجدها تتحرك  بسرعة حول محورها ، إذا لم تتحرك افحص أجزاء التوصيل فى الدائرة أو لاحظ ان الطبقة العازلة قد أزيلت بالطريقة التى وضحناها سابقا . اختبر التوصيل بين اللفة والمشبكين . لاحظ اتزان اللفة .
استمر باختبار أجزاء النموذج ويمكن تغيير البطارية واستخدام بطارية أقوى ، ويفضل استخدام محول كهربى للحصول على فرق جهد 9 فولت تقريبا .
Give the coil a spin to start it turning. If it doesn't keep spinning on its own, check to make sure that the coil assembly is well balanced when spinning, that the enamel has been thoroughly scraped off if enameled wire has been used, that the projecting end has been painted with black pen as noted, and that the coil and the magnet are close to each other but do not hit each other. You might also try adjusting the distance separating the cradles: This may affect the quality of the contact between the coil and the cradles.
Keep making adjustments until the motor works. Have patience! The success rate with this design has been quite good.
 
التفسير
عند مرور التيار الكهربى فى اللفات يتولد مجال كهرومغناطيسى . إحدى قوى هذا المجال الكهرومغناطيسيى تصبح قطب شمالى والأخرى تصبح قطب جنوبى . يجذب قطب المغناطيس الدائم القطب المختلف معه  فى اللفة ويتنافر مع القطب المشابه له فتدور اللفات .     
Current flows through the wire coil and creates an electromagnet. One face of the coil becomes a north pole, the other a south pole. The permanent magnet attracts its opposite pole on the coil and repels its like pole, causing the coil to spin.
وهناك تفسير  آخر : ان المغناطيس الدائم يؤثر بقوة على التيار الكهربى المار فى اللفات . عندما تكون اللفة فى وضع عمودى تنعكس اتجاهات القوة المؤثرة من أعلى ومن أسفل على اللفة . ونتيجة انعكاس اتجاه تأثير القوى على اللفة تتحرك اللفة حول محورها .
Another way to describe the operation of the motor is to say that the permanent magnets exert forces on the electrical currents flowing through the loop of wire. When the loop of wire is in a vertical plane, the forces on the top and bottom wires of the loop will be in opposite directions. These oppositely directed forces produce a twisting force, or torque, on the loop of wire that will make it turn.
   لماذا نلون أحد طرفى اللفة ؟
لأنه إذا وضع المغناطيس الدائم وكانت أقطابه المتشابهة لأعلى (الأقطاب الشمالية مثلا) - لاحظ أننا نستخدم مغناطيس على شكل  دائرة – فإن القطب  الشمالى للمغناطيس سيتنافر مع القطب الشمالى الكهرومغناطيسى للفات ويجذب القطب الجنوبى . ولكن  وفى نفس الوقت فإن القطب الجنوبى للمجال الكهرومغناطيسى المتولد فى اللفات 
Why is it so important to paint half of one projecting wire black? Suppose that the permanent magnets are mounted with their north poles facing upward. The north pole of the permanent magnet will repel the north pole of the loop electromagnet and attract the south pole. But once the south pole of the loop electromagnet was next to the north pole of the permanent magnet, it would stay there. Any push on the loop would merely set it rocking about this equilibrium position.
عند طلاء النصف  العلوى من أحد أطراف  اللفة فإن المجال الكهرومغناطسيسى المتولد فى اللفات سيتوقف فى هذا الوضع من حركة اللفات . وباقتراب القطب  الجنوبى للمجال الكهرومغناطيسى للفة من المغناطيس الدائم سيتوقف تدفق  التيار الكهربى .
ونتيجة القصور الذاتى  تتخطى اللفة الجزء المعزول من السلك حيث يمر التيار الكهربى ثانية  و بانقطاع التيار الكهربى وتدفقه تتغير  اتجاهات القوى المؤثرة على اللفة وتستمر فى الدوران فى نفس الإتجاه . 
By painting half of one end black, you prevent current from flowing for half of each spin. The magnetic field of the loop electromagnet is turned off for that half-spin. As the south pole of the loop electromagnet comes closest to the permanent magnet, the paint turns off the electric current. The inertia of the rotating coil carries it through half of a turn, past the insulating paint. When the electric current starts to flow again, the twisting force is in the same direction as it was before. The coil continues to rotate in the same direction.
طرق أخرى
صل مشبكى الورق بطرفى جلفانومتر حساس ، وحرك اللفات بسرعة ، ولاحظ ما يحدث لمؤشر الجلفانومتر . تحرك مؤشر  الجلفانومتر يدل على تولد تيار كهربى نتيجة حركة سلك فى مجال مغناطيسى " فكرة عمل المولد الكهربى" (الدينامو) .
This motor can also be used to demonstrate how a generator works. Try hooking up the ends of the paper clips to a sensitive galvanometer instead of the battery. Spin the coil and see if any current registers on the meter.
 
الصفحة السابقة                                 الصفحة التالية