In 1821 bouwde Michael Faraday een eenvoudige homopolaire motor met behulp van een batterij, een magneet en draad, die de weg vrijmaakten voor de moderne elektromotor. Met dezelfde materialen kun je je eigen homopolaire motor bouwen en enkele experimenten proberen om de natuurkunde op het werk te bekijken![1][2]

Methode één van de drie:
Een eenvoudige homopolaire motor bouwen

  1. 1 Verzamel je materialen. U hebt geen speciaal gereedschap nodig om een ​​homopolaire motor te maken. Het enige dat u nodig hebt, is een batterij, een stuk koperdraad en een neodymiummagneet.[3]
    • U kunt elke alkalinebatterij gebruiken, maar een grotere batterij, zoals een C-cel, is gemakkelijker te houden.[4]
    • Pak een paar centimeter koperdraad. U kunt onbeschermde of geïsoleerde draden gebruiken. Als u ervoor kiest om geïsoleerde draad te gebruiken, verwijder dan een deel van de isolatie aan elk uiteinde. U kunt koperdraad online vinden, of bij de meeste bouwmarkten.[5]
    • Elke neodymium-magneet zou de truc moeten doen voor dit experiment, maar zoeken naar een met een geleidende plating. U kunt online vernikkelde neodymium magneten van verschillende groottes kopen.[6]
    • Je hebt ook een gipsplaatschroef nodig. Met de schroef kunt u de motor in actie zien. Zodra u de motor met succes hebt geconstrueerd, zal de schroef ronddraaien.[7]
  2. 2 Plaats de magneet op de schroef. Pak de neodymium-magneet en bevestig deze aan de kop van de gipsplaatschroef.[8]
  3. 3 Bevestig de schroef aan het ene uiteinde van de batterij. U kunt de punt van de schroef aan beide kanten van de batterij plaatsen. De kant die u kiest, bepaalt in welke richting uw motor zal draaien.[9]
    • Het enkele contactpunt tussen de punt van de schroef en de batterij dient als een lager met lage wrijving. Een zwaardere magneet zal de hoeveelheid wrijving tussen deze twee punten verminderen.[10]
  4. 4 Plaats de koperdraad op de batterij. Neem je koperdraad en houd deze aan het andere uiteinde van de batterij. Als u bijvoorbeeld uw schroef op het knopuiteinde van de batterij hebt geplaatst, houdt u de koperen draad tegen het platte uiteinde.[11]
  5. 5 Voltooi de motor. Plaats het losse uiteinde van de koperdraad voorzichtig op de zijkant van de magneet. De magneet en de schroef moeten beginnen te draaien.[12]
    • Wanneer u de koperdraad aan de zijkant van de magneet plaatst, voltooit u het circuit tussen de accupolen. De stroom vloeit van het ene uiteinde van de batterij naar de schroef en naar de magneet. Door de draad aan de zijkant van de magneet aan te raken, laat u de stroom door de draad en naar het andere uiteinde van de batterij stromen.[13]
    • Een homopolaire motor kan continu roteren zonder de richting van de stroom om te keren.[14]
    • Het duurt niet lang voordat de schroef op hoge snelheid begint te draaien. Zowel de schroef als de magneet kunnen gemakkelijk van de batterij vliegen. Wees voorzichtig bij het werken met magneten en elektriciteit.[15]
    • Het is mogelijk dat de draad warm wordt tijdens het uitvoeren van dit experiment. Houd de draad niet te lang tegen de magneet.[16]

Methode twee van drie:
Het maken van een vrijstaande homopolaire motor

  1. 1 Verzamel je spullen. Je hebt maar een paar dingen nodig om een ​​vrijstaande homopolaire motor te maken. Je zou in staat moeten zijn om alles wat je online nodig hebt te vinden, of bij je lokale hardware-winkel.
    • U hebt de volgende materialen nodig om uw motor te maken: 1 AA-batterij, 2-3 neodymium-magneten en enkele centimeters koperdraad.[17]
    • U hebt mogelijk ook een draadkniptang of tang nodig om het koperdraad te bewerken.[18]
  2. 2 Plaats de batterij op de magneten. Stapel je magneten samen om een ​​standaard te maken. Plaats de platte of negatieve kant van de batterij op de magneten.[19]
  3. 3 Buig je koperdraad. Neem enkele centimeters koperdraad en buig het zodat het ene uiteinde de magneet raakt en het andere uiteinde de positieve kant van de batterij raakt.[20]
    • U kunt uw koperdraad buigen in verschillende vormen die zullen draaien als ze op de batterij worden geplaatst. Symmetrische vormen werken het beste, zodat het ronddraaien de draad niet uit balans brengt.[21]
    • Probeer je draad in een hartvorm te buigen. Als je de hartvorm vormt, buig je elk uiteinde van koperdraad zodat ze rond de magneet passen. De opening aan de bovenkant van het hart is het verbindingspunt met het positieve uiteinde van de batterij.[22]
  4. 4 Plaats de draad over de motor. Neem uw draad en plaats deze over de batterij. Zolang je een stuk draad tegen de zijkant van de magneet hebt en een deel van de draad de positieve kant van de batterij raakt, zou je draad moeten draaien.[23]
    • De stroom in deze homopolaire motor stroomt in de aanwezigheid van een magnetisch veld. Wanneer een stroom in een magnetisch veld stroomt, zal het iets ervaren dat bekend staat als de Lorentz-kracht. De Lorentz-kracht zorgt ervoor dat de draad rond de batterij ronddraait.[24]
    • De draad maakt op drie punten verbinding met de batterij. Eén punt van de draad bevindt zich op de positieve aansluiting en de twee uiteinden van de draad bevinden zich in de buurt van de magneet, op de negatieve aansluiting. De stroom vloeit uit de positieve klem en naar beneden aan beide zijden van de draad. Het magnetische veld duwt de stroom naar buiten, waardoor de draden draaien.[25]

Methode drie van drie:
Een magnetohydrodynamisch voortstuwingssysteem bouwen

  1. 1 Verzamel je spullen. U kunt uw homopolaire motor gebruiken om magnetohydrodynamische (MHD) voortstuwing aan te tonen. MHD-aandrijving is een middel om elektrische stroom te gebruiken om iets door water te duwen. U heeft het volgende voor dit experiment nodig:[26]
    • 1 C-cel batterij
    • 1 sterke neodymiummagneet
    • 2 stuks dikke koperdraad
    • Een klein gerecht
    • Zout en peper
  2. 2 Maak het water klaar. Giet ongeveer 0,25 tot 0,5 inch (0,6 tot 1,3 cm) water in de schaal. Vul de schaal niet volledig. Roer er een paar streepjes zout en peper door en plaats het gerecht op de magneet.[27]
    • Het toevoegen van zout verbetert de geleidbaarheid van het water. Door peper toe te voegen, kunt u de voortstuwing op het werk zien.[28]
  3. 3 Buig de draad. Buig elk stuk draad zodanig dat wanneer u de draden tegen de batterij houdt, de tegenovergestelde uiteinden zich slechts een paar centimeter van elkaar bevinden.[29]
    • Wanneer u de koperdraad op de accu houdt, moeten de draden bijna een "Y" -vorm krijgen. Zorg ervoor dat de uiteinden van de draad elkaar niet raken.[30]
  4. 4 Houd de draden naar de batterij. Houd één draad tegen de positieve kant van de batterij en een uiteinde tegen de negatieve kant van de batterij.[31]
  5. 5 Steek de vrije uiteinden van de draad in de schaal met water. Leg een draad in het midden van de schaal en de andere tegen de zijkant van de schaal. Je zou het water moeten zien ronddraaien rond een van de draden.[32]
    • Het water beweegt dankzij de kracht van Lorentz. Elke draad draagt ​​een elektrische stroom. Wanneer u de draden in het zoute water doopt, voltooit u het circuit. De stroom beweegt horizontaal door het water, van de ene draad naar de andere. Omdat de schotel met water op een magneet zit, beweegt er een magnetisch veld omhoog door het water. Wanneer de elektrische stroom door het magnetische veld beweegt, zorgt de Lorentz-kracht ervoor dat het water ronddraait.[33]
    • Als u de batterij ronddraait, kunt u de richting van de stroom omkeren en zal het water in de tegenovergestelde richting draaien.[34]
    • Je hebt te maken met water en elektriciteit, dus wees voorzichtig bij het uitvoeren van dit experiment.[35]