Motor homopolar adalah motor listrik sederhana dengan dua kutub magnet. Mereka pertama kali ditemukan pada 1800-an dan tidak memiliki aplikasi praktis yang signifikan saat ini, tetapi dapat berguna untuk demonstrasi atau pemahaman tentang cara kerja arus listrik dan motor. Membangun motor homopolar Anda sendiri menyenangkan dan mudah, tetapi membutuhkan kehati-hatian. Jangan pernah menggunakan magnet yang beratnya lebih dari satu ons; melakukannya membuat Anda berisiko terjepit tangan atau menghancurkan baterai. Motor homopolar menawarkan peluang kreativitas tanpa batas -- hampir semua bentuk kawat tembaga simetris yang dapat Anda bayangkan dapat diadaptasi sebagai desain motor homopolar.
Langkah
Metode 1 dari 3: Membuat Motor Homopolar Dasar
Langkah 1. Siapkan bahan untuk motor
Anda memerlukan magnet neodymium, sekrup kayu, gulungan kawat tembaga berukuran tipis (1,3 milimeter / 16), pemotong kawat, tang hidung jarum, dan baterai AA. Pastikan Anda menggunakan kawat yang tidak dilapisi, nonmagnetik, dan agak lentur. Kawat tembaga berlapis umumnya terbuat dari beberapa filamen tembaga tipis yang dijalin menjadi kawat seperti tali. Jenis kawat ini terlalu lemah untuk mempertahankan bentuk yang dapat ditekuk, kualitas yang Anda inginkan nanti.
Magnet harus berupa silinder pipih dengan diameter tidak lebih besar dari sekitar satu sentimeter. Berhati-hatilah untuk tidak membiarkan anak kecil bermain dengan magnet. Selain itu, jangan letakkan di atau di dekat peralatan elektronik, termasuk tablet, ponsel, atau pemutar MP3
Langkah 2. Tempatkan kepala sekrup pada magnet
Dengan kata lain, ujung sekrup harus menempel lurus ke atas dari magnet, yang kepala datarnya ditempelkan ke magnet. Kepala sekrup harus berada di tengah magnet dengan sempurna, dengan jumlah ruang yang sama di sepanjang keliling antara tepi magnet dan tepi kepala sekrup.
Jika Anda ingin mengatur posisi sekrup pada magnet, Anda harus dapat menggesernya. Jika Anda ingin menggunakan sekrup lain karena suatu alasan (atau tiba-tiba menyadari bahwa Anda perlu menggantung gambar dengan sekrup), coba dorong keluar magnet daripada mencoba menariknya keluar
Langkah 3. Pegang ujung positif baterai AA (yang memiliki divot memanjang keluar) tepat di atas ujung sekrup yang tajam
Jepit baterai di antara ibu jari dan jari tengah Anda. Turunkan baterai ke sekrup sehingga ujung sekrup bersentuhan dengan perkiraan pusat kutub positif baterai. Baterai sekarang harus berada di atas sekrup, yang seharusnya berada di atas baterai, dalam garis vertikal.
Langkah 4. Lengkapi sirkuit
Dengan tangan bebas Anda, bawa salah satu ujung kabel tembaga ke kutub negatif (ujung datar) baterai. Jepit kabel pada tempatnya di atas kutub negatif dengan jari telunjuk Anda. Bawa ujung kabel tembaga yang lain ke baterai dan lakukan kontak dengannya. Rakitan paku dan magnet harus berputar.
- Anda mungkin mendengar dengungan rendah atau dengungan saat sirkuit selesai.
- Jika tidak berputar, coba balikkan polaritas magnet dengan melepas sekrup, membalik magnet, lalu memasang kembali sekrup.
Metode 2 dari 3: Membuat Motor Homopolar Bebas Genggam
Langkah 1. Tempatkan magnet neodymium di ujung datar baterai
Magnet neodymium adalah magnet tanah jarang yang terbuat dari neodymium dan sangat kuat. Oleskan magnet Anda dengan hati-hati ke bagian bawah baterai. Tempatkan unit baterai/magnet pada permukaan yang rata.
Langkah 2. Tekuk kawat Anda menjadi bentuk hati
Ukur seluruh tinggi rakitan baterai/magnet. Dapatkan templat berbentuk hati dari buku mewarnai atau cetak dari komputer Anda. Letakkan templat pada permukaan yang rata. Temukan bagian tengah kawat tembaga Anda dan letakkan di atas titik dari mana sudut lancip pola jantung Anda terpancar. Dari sana, kabel harus melengkung ke atas dan menjauh dari titik pusat sebelum menukik kembali ke dasar baterai.
Langkah 3. Gunakan ukuran rakitan baterai/magnet untuk menyesuaikan bentuknya
Pastikan bahwa titik pusat jantung kawat akan berada di kutub positif dan bagian bawah akan menutup di sekitar magnet. Kedua ujung kabel harus menutup di sekitar baterai di kedua sisi, membentuk lingkaran tertutup. Kabel harus menyentuh sisi baterai tanpa menjepitnya terlalu kencang sehingga pergerakan kabel di sekitar baterai menjadi terbatas atau tidak mungkin saat mulai berputar.
Langkah 4. Buat sedikit penyesuaian pada kawat berbentuk hati yang telah Anda buat
Penyetelan bentuk kawat mungkin memerlukan sesi berulang untuk menempatkannya pada rakitan baterai/magnet, memeriksa simetri dan keseimbangan, dan melebarkan atau mengencangkan lingkaran yang dibentuk oleh dua "lengan" jantung yang bertemu di sekitar alas. Pastikan lingkaran di sekitar magnet tidak bersentuhan dengan meja; jika ya, itu akan menyebabkan gesekan yang menghambat kecepatan dan kemanjuran motor homopolar Anda.
Langkah 5. Hidupkan motor
Setelah bentuk kawat Anda siap, Anda dapat meletakkannya di kutub positif baterai. Perhatikan bentuk kawat berputar & bulat. Jika Anda sedang menjalin hubungan, desain motor homopolar ini berfungsi sebagai hadiah romantis DIY yang mudah.
Metode 3 dari 3: Membuat Motor Homopolar Balerina
Langkah 1. Mulailah dengan membuat lingkaran yang pas di sekitar magnet
Sama seperti kawat tembaga berbentuk hati, motor homopolar ini menggunakan baterai AA sederhana yang diletakkan di atas magnet neodymium dalam posisi vertikal dengan kutub positifnya menghadap ke atas kutub negatif. Lingkarkan beberapa kawat tembaga di sekitar magnet. Anda tidak perlu membuat seluruh lingkaran menyentuh alas; loop ovular yang menyentuh baterai hanya pada dua titik dapat diterima seperti loop melingkar yang mencengkeram seluruh magnet.
Langkah 2. Putar kawat menjadi semi-corkscrew
Setelah loop di sekitar alas selesai, tekuk kabel ke atas dan menjauh dari loop di sekitar magnet. Diameter pembuka botol seharusnya hanya beberapa milimeter lebih lebar dari baterai. Hentikan pembuka botol sekitar setengah dari panjang baterai.
Langkah 3. Ubah arah kawat menjadi garis vertikal sempurna
Pada titik sekitar tiga milimeter di atas titik tertinggi pada baterai, tekan kabel ke dalam dengan sudut sembilan puluh derajat ke arah pusat kutub positif. Setelah kabel melewati divot tengah kutub positif, tekuk ke bawah sehingga menyentuh divot, lalu berlari kembali ke atas dan menjauh dari divot dengan tikungan tajam.
Langkah 4. Buat penari kecil
Alih-alih bentuk hati, tekuk kawat tembaga menjadi bentuk balerina, lengan terentang. Mulailah dengan memutar kabel, sekarang mengarah lurus ke atas, dalam tikungan sembilan puluh derajat sekitar satu setengah inci di atas kutub positif baterai. Kira-kira satu sentimeter sepanjang ini, tarik kawat ke dalam putaran jepit rambut, miringkan kembali ke putaran sembilan puluh derajat yang baru saja Anda buat.
Langkah 5. Miringkan kawat ke atas dalam putaran sembilan puluh derajat dan tarik kawat ke dalam bentuk melingkar kira-kira seukuran nikel
Ini akan menjadi kepala penari. Setelah berada di sisi lain "leher" penari, turunkan kembali kawat di sisi lain penari, mencerminkan tikungan yang baru saja Anda buat. Anda harus berakhir dengan bentuk "T" dengan lingkaran di atas persimpangan pusat. Anda tidak dapat mengakhiri di mana Anda mulai, meskipun (menyentuh divot pusat pada kutub positif baterai), sehingga perlu menjepit kabel pada titik sekitar setengah sentimeter di atas kutub positif baterai.
Mungkin membantu untuk menggunakan templat atau garis besar yang telah Anda gambar atau cetak dari internet saat membentuk kawat menjadi bentuk balerina. Anda dapat mencetak garis atau templat balerina, lalu meletakkan kawat di atasnya, menekuk di sepanjang garis untuk mendapatkan bentuk yang diinginkan
Video - Dengan menggunakan layanan ini, beberapa informasi dapat dibagikan dengan YouTube
Tips
- Penari bisa menjadi bentuk yang rumit karena kurang simetris daripada bentuk hati.
- Jika Anda kesulitan menghidupkan motor homopolar, berikan sedikit dorongan atau putar pada sumbu vertikalnya untuk memulai.
- Jika Anda kesulitan menyeimbangkan kabel pada baterai, atur sedikit agar menjadi lebih simetris.
- Anda dapat menggunakan bentuk simetris apa pun yang Anda inginkan saat menekuk kawat tembaga. Bentuk simetris harus mampu menyentuh kutub positif baterai dan melingkari magnet itu sendiri di dasar rakitan baterai/magnet. Anda bisa menggunakan bentuk hati, persegi panjang, atau kupu-kupu.
Peringatan
- Lepaskan kabel tembaga ke magnet dan baterai jika motor tidak berputar sehingga Anda tidak berisiko membakar baterai.
- Jangan gunakan litium atau baterai isi ulang, atau tinggalkan tanpa pengawasan.
- Jangan pernah menggunakan magnet yang beratnya lebih dari 1 ons; melakukannya membuat Anda berisiko terjepit tangan atau menghancurkan baterai.
- Gunakan dengan hati-hati. Motor homopolar dapat mengeluarkan banyak energi dalam bentuk panas. Jangan biarkan berputar terlalu lama atau tangan Anda akan terbakar.
- Jangan biarkan anak-anak menyentuh magnet yang Anda gunakan dalam percobaan.
