모터 및 올바른 모터 선택

모터가 움직이는 이유는 무엇입니까?

가장 모호하고 간단한 대답은 자기입니다! 좋아,지금이 간단한 힘을 가지고 슈퍼 자동차로 돌려 보자!

일을 단순하게 유지하기 위해,우리는 사고 실험의 렌즈를 통해 몇 가지 개념을 볼 필요가 있습니다. 일부 자유는 촬영됩니다,하지만 당신은 세부 사항을 아래로 더러운 얻고 싶은 경우에,당신은 박사 그리피스를 참조 할 수 있습니다. 우리의 사고 실험을 위해,우리는 자기장이 움직이는 전자,즉 전류에 의해 생성된다는 것을 진술 할 것입니다. 이것이 우리가 사용할 고전적인 모델을 만드는 동안,우리가 원자 수준에 도달하면 상황이 무너집니다. 자력의 원자 수준을 더 이해하기 위해 그리피스는 다른 책에서 설명합니다…

전자기학

자석이나 자기장을 생성하려면 어떻게 생성되는지 살펴봐야 합니다. 전류 및 자기 필드 사이의 관계는 오른쪽 규칙에 따라 동작합니다. 전류가 와이어를 통과함에 따라 손가락 방향으로 와이어 주위에 자기장이 형성됩니다. 이것은 전류 운반 와이어에 작용하기 때문에 앰프의 힘 법칙을 단순화하는 것입니다. 자,만약 여러분이 기존의 자기장에 같은 와이어를 놓으면,여러분은 힘을 생성할 수 있습니다. 이 힘을 로렌츠 힘이라고합니다.

전류가 증가하면 자기장의 강도가 강화됩니다. 하지만,이 분야에 유용한 일을하려면 엄청난 양의 전류가 필요할 것입니다. 게다가,현재를 전달하는 철사는 동일한 자석 힘을 나르고 있을 것입니다,따라서 제어되지 않는 분야를 창조하. 와이어를 루프로 구부리면 지시되고 집중된 필드를 만들 수 있습니다.

전자석

와이어를 반복하고 전류를 통과시킴으로써 전자석이 생성된다. 하나의 와이어 루프가 필드를 집중할 수 있다면 더 많은 것으로 무엇을 할 수 있습니까? 어떻게 몇 백 더에 대한! 당신이 회로에 추가 더 많은 루프,강한 필드는 주어진 전류가된다. 만약 그렇다면,왜 우리는 수천**,그렇지 않으면**수백만,모터 및 전자석의 권선을 보지 못합니까? 잘,더 긴 철사 고저항이 있는다. 옴의 법칙(브이=나*아르 자형)는 저항이 증가함에 따라 동일한 전류를 유지하려면 전압이 증가해야한다고 말합니다. 어떤 경우에는 더 높은 전압을 사용하는 것이 합리적이다;다른 경우에 일부는 적은 저항 큰 와이어를 사용. 더 큰 와이어를 사용 하 여 더 많은 비용이 많이 드는 이며 일반적으로 더 어려운 작업. 이들은 모터를 디자인할 때 무게를 달아야 하는 요인입니다.

실험 시간

자신의 전자석을 만들려면 볼트(또는 다른 둥근 강철 물체),일부 자석 와이어(30-22 게이지가 잘 작동 함)및 배터리를 찾으십시오.

강철 주위에 75-100 회 전선으로 감습니다. 강철 센터를 사용하여 더 그것의 효과적인 힘을 증가하는 자기장을 집중시킵니다. 우리는 왜 이것이 다음 섹션에서 일어나는지 살펴볼 것입니다.

이제 모래 종이를 사용하여 전선 끝에서 절연체를 제거하고 각 와이어를 배터리의 각 단자에 연결하십시오. 축하해! 당신은 모터의 첫 번째 구성 요소를 구축! 당신의 전자석의 힘을 시험하기 위하여는,종이 클립 또는 다른 작은 강철 목표를 줍는 것을 시도하십시오.

강자성

우리의 사고 실험의 시작을 되돌아 보면,자기장은 전류에 의해서만 생성 될 수있다. 전자의 흐름으로 현재의 정의를 가지고 가서,원자를 공전하는 전자는 현재 및 이렇게 자기장을 창조해야 한다! 모든 원자가 전자를 가지고 있다면 모든 것이 자성입니까? 그래! 개구리를 포함한 모든 물질은 충분한 에너지가 주어지면 자기 특성을 나타낼 수 있습니다. 그러나 모든 자력이 똑같이 만들어지는 것은 아닙니다. 내가 개구리가 아닌 굴절기 마그네 트로 나사를 집어 올릴 수있는 이유는 강자성과 상자성의 차이 때문입니다. 두 가지(그리고 몇 가지 유형)를 구별하는 방법은 양자 역학에 대한 연구를 통해 이루어집니다.

강자성은 가장 강한 현상이며 우리가 가장 경험 한 것이기 때문에 우리의 초점이 될 것입니다. 또한,양자 수준에서 이것을 이해하는 데에서 우리를 완화하기 위해,우리는 강자성 물질의 원자가 자신의 자기장을 이웃과 정렬하는 경향이 있음을 받아 들일 것입니다. 정렬하는 경향이 있지만 재료의 불일치 및 결정 구조와 같은 기타 요소는 자기 도메인을 만듭니다.

자기 도메인이 무작위 순서로 정렬되면 인접한 필드가 서로 상쇄되어 자화되지 않은 물질이 생성됩니다. 강력한 외부 필드가 있으면 이러한 도메인을 다시 정렬 할 수 있습니다. 이러한 도메인을 정렬하여 전체 필드가 강화되어 자석을 만듭니다!

이 재 정렬은 필드의 강도에 따라 영구적 일 수 있습니다. 우리는 다음 섹션에서 이러한 필요하기 때문에 이것은 중대하다.

영구 자석

영구 자석은 전자석과 같은 방식으로 동작합니다. 유일한 차이점은,음,그들은 영구적입니다.

모든 도면에서 화살표는 북극에서 남극을 향하고 있습니다. 또 다른 규칙은 북쪽을 나타내기 위해 빨간색을 사용하고 남쪽을 나타 내기 위해 파란색을 사용하는 것입니다. 자석 극성을 식별하기 위해 나침반을 사용할 수 있습니다. 반대쪽이 끌리기 때문에,바늘은 자석의 남극에 북쪽을 가르킬 것이다.

전자석으로 동일한 실험을 수행하여 극성을 결정할 수 있습니다.

전류의 흐름을 반전하면 전자석이 어떻게 극을 반전시킬 수 있는지 알 수 있습니다.

이것은 모터를 만드는 핵심 원리입니다! 이제 몇 가지 다른 모터와 그들이 자석과 전자석을 사용하는 방법을 살펴 보겠습니다.