Выполнил : Абдрашитов Михаил, ученик 10 класса Руководитель : Нухова Р. С., учитель физики Исследовательская работа по физике « Электродвигатель » МКОУ «Камышинская средняя общеобразовательная школа» Сафакулевского района Курганской области НОУ «Исток»

Актуальность: Всегда интересно наблюдать за изменяющимися явлениями, особенно если сам участвуешь в создании этих явлений. У нас появился интерес, как устроен простейший электродвигатель и получится ли у нас самостоятельно собрать простейшую модель электродвигателя. Цель исследования: Собрать простейший (но реально работающий) электродвигатель, состоящий из источника питания, магнита и небольшой катушки провода, все детали подберем сами, катушку также сами сделаем. Задачи: 1. Собрать двигатель. 2. Изучить литературу и найти информацию, которая поможет раскрыть теоретические основы рассматриваемого вопроса. 3. Проанализировать полученные результаты. Методы исследования: изучение литературы по теме, практическая работа Объект исследования: электродвигатель.

В любом электрическом двигателе движение происходит из - за принципа электромагнитной индукций. Электродвигатель состоит из индуктора ( неподвижной части ) и ротора ( подвижной ). Электромагнитная индукция явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него

Что нужно для электродвигателя ? Двигатель работает на основе эффекта, обнаруженного Майклом Фарадеем еще в 1821 году. Он сделал открытие, что при взаимодействии электрического тока в проводнике и магнита может возникнуть непрерывное вращение. Если в однородном магнитном поле расположить в вертикальном положении рамку и пропустить по ней ток, тогда вокруг проводника возникнет электромагнитное поле, которое будет взаимодействовать с полюсами магнитов. От одного рамка будет отталкиваться, а к другому притягиваться. В результате рамка повернется в горизонтальное положения, в котором будет нулевым воздействие магнитного поля на проводник. Для того что бы вращение продолжилось необходимо добавить еще одну рамку под углом или изменить направление тока в рамке в подходящий момент. На рисунке это делается при помощи двух полуколец, к которым примыкают контактные пластины от батарейки. В результате после совершения полуоборота меняется полярность и вращение продолжается.

Принцип действия модели Наша катушка становится электромагнитом тогда, когда неизолированная половина выступающего провода катушки касается неизолированного держателя. В этот момент по катушке начинает течь ток, у катушки возникает северный полюс, который притягивается к южному полюсу постоянного магнита, и южный полюс, который отталкивается от южного полюса постоянного магнита. Мы снимали изоляцию с верхней части провода, когда катушка стояла вертикально, поэтому полюса электромагнита будут направлены вправо и влево. А это значит, что полюса придут в движение, чтобы расположиться в одной плоскости с полюсами лежащего магнита, направленными вверх и вниз. Поэтому катушка повернется к магниту. Но при этом изолированная часть провода катушки коснется держателя, ток прервется, и катушка больше не будет электромагнитом. Она провернется по инерции дальше, вновь коснется неизолированной частью держателя и процесс повториться вновь и вновь, пока в батареях не кончится ток

Модель электродвигателя Состоит из медной катушки, батарейки, держателей.

Постоянные магниты Держатели, прикрепленные уже к батареи Одна из трех катушек, изготовленных Проверка собранного электродвигателя

Проверка работы

Работа модели после улучшения, частота вращения и время работы увеличилось

Как улучшить конструкцию ? Каким образом можно заставить электромотор вращаться быстрее ? Один из способов – добавить сверху еще один магнит. Поднесите магнит во время вращения катушки, и случится одно из двух : или мотор остановится, или начнет вращаться быстрей. Выбор одного из двух вариантов будет зависеть от того, какой полюс нового магнита будет направлен к катушке. Только не забудьте придержать нижний магнит, а то магниты прыгнут друг к другу и разрушат хрупкую конструкцию ! Другой способ – посадить на оси катушки маленькие стеклянные бусинки, что уменьшит трение катушки о держатели, а также лучше сбалансирует электродвигатель. Также можно заменить алюминиевые держатели на медные. Однако найти медную проволоку с такой площадью сечения будет трудно. Существует еще много способов усовершенствования этой простой конструкции, но основная цель нами достигнута – Вы собрали и полностью поняли, как работает простейший электродвигатель.

Немного о электродвигателях Электродвигатель преобразует электроэнергию в механическую. Такое устройство получило очень широкое распространение во всех сферах жизни. Благодаря электрическим двигателям удалось заменить во многих областях труд человека работой машины. Фены, вентиляторы, швейные машины, строительные инструменты – вот далеко не полный перечень устройств, где используются электродвигатели.

Задачи, поставленные нами в начале работы над проектом, были решены, цель достигнута. 1. Мы познакомились с историей развития электродвигателей, узнали, что история создания электродвигателей уходит в глубокую древность, узнали, какие ученые работали над созданием электромагнитных двигателей. 2. Изготовили простейшую модель электродвигателя, наглядно показали, как работает установка. Изучив литературу о создании первых электродвигателей, о физических принципах их работы, о внедрении их сегодня во все отрасли жизни делаем вывод, что электродвигатель действительно является современным альтернативным изобретением