Machine à mouvement perpétuel composée de piles et de fil. Comment fabriquer un électro-aimant

Et aujourd'hui, nous parlerons de la façon de créer un modèle entièrement fonctionnel de moteur électrique à partir d'une batterie, d'un fil de cuivre et d'un aimant. Ce modèle peut être utilisé comme objet artisanal sur la table d'un électricien domestique, comme exemple clair pour expliquer les principes de fonctionnement de tels mécanismes, et simplement comme bibelot amusant qui peut être offert en cadeau. à un être cher. C'est assez simple à réaliser et tout le monde peut le faire. Vous pouvez le monter avec votre enfant, ce qui sera très amusant. Nous fournirons ensuite Instructions détaillées avec des exemples de photos et de vidéos, pour que le montage d'un moteur simple soit clair et accessible !

Étape 1 – Préparer le matériel

Pour fabriquer le moteur magnétique le plus simple de vos propres mains, vous aurez besoin des matériaux disponibles suivants :

Après avoir préparé tout le matériel nécessaire, vous pouvez procéder à l'assemblage d'un simple moteur électrique fonctionnant avec une seule batterie. Fabriquer un petit moteur électrique à la maison n’est pas difficile, comme vous allez maintenant le voir !

Étape 2 – Assemblage du produit maison

Alors, pour que les instructions soient claires pour vous, mieux vaut les regarder étape par étape avec des images qui vous aideront à comprendre visuellement le principe de montage.

Nous attirons immédiatement votre attention sur le fait que vous pouvez refaire et améliorer à votre manière la conception d'un petit moteur fait maison. Par exemple, nous vous proposerons ci-dessous plusieurs leçons vidéo qui pourront vous aider à créer votre propre version du moteur à partir d'une batterie, d'un fil de cuivre et d'un aimant.

Que faire si le produit fait maison ne fonctionne pas

Si soudainement vous avez assemblé un moteur électrique perpétuel de vos propres mains, mais qu'il ne tourne pas, ne vous précipitez pas pour vous énerver. Le plus souvent, la raison pour laquelle le moteur ne tourne pas est que la distance entre l'aimant et la bobine est trop grande. Dans ce cas, il vous suffit de couper un peu vous-même les pattes sur lesquelles repose la partie tournante.

Vérifiez également si vous avez bien nettoyé les extrémités de la bobine et si le contact est assuré à cet endroit. La symétrie de la bobine joue également un rôle important, alors essayez de tout faire avec précaution et lentement.

L'autre jour, j'ai montré à mon enfant comment fonctionne un moteur électrique. Je me souviens d'une expérience de physique à l'école.

Matériaux sources :

1. Pile AA
2. Fil émaillé 0,5 mm
3. Aimant
4. Deux trombones, de la taille d'une pile
5. Ruban de papeterie
6. Pâte à modeler

Pliez une partie du trombone.

Nous enroulons une bobine de fil émaillé. Nous faisons 6-7 tours. Nous fixons les extrémités du fil avec des nœuds. Ensuite, nous le nettoyons. Nous dégageons complètement une extrémité de l'isolant et l'autre d'un seul côté. (Sur la photo, l'extrémité droite est dénudée par le bas)

Nous fixons les trombones sur la batterie avec du ruban adhésif. Installez l'aimant. Nous attachons toute la structure à la table à l'aide de pâte à modeler. Ensuite, vous devez positionner correctement la bobine. Lorsque la bobine est installée, les extrémités dénudées doivent toucher le trombone. Un champ magnétique apparaît dans la bobine et nous obtenons un électro-aimant. Les pôles de l'aimant permanent et de la bobine doivent être identiques, c'est-à-dire qu'ils doivent se repousser. La force répulsive fait tourner la bobine, une extrémité perd le contact et le champ magnétique disparaît. Par inertie, la bobine tourne, le contact réapparaît et le cycle se répète. Si les aimants sont attirés, le moteur ne tournera pas. Par conséquent, l'un des aimants devra être retourné.

Un électro-aimant est un aimant qui fonctionne (crée un champ magnétique) uniquement lorsqu'il circule dans une bobine courant électrique. Pour fabriquer un électro-aimant puissant, vous devez prendre un noyau magnétique et l'envelopper de fil de cuivre et simplement faire passer le courant à travers ce fil. Le noyau magnétique commencera à être magnétisé par la bobine et commencera à attirer les objets en fer. Si vous voulez un aimant puissant, augmentez la tension et le courant, expérimentez. Et pour ne pas avoir à vous soucier du montage de l'aimant vous-même, vous pouvez simplement retirer la bobine du démarreur magnétique (il en existe de différents types, 220V/380V). Vous retirez cette bobine et insérez un morceau de n'importe quel morceau de fer à l'intérieur (par exemple, un clou épais ordinaire) et vous le branchez au réseau. Ce sera un très bon aimant. Et si vous n'avez pas la possibilité d'obtenir une bobine d'un démarreur magnétique, nous allons maintenant voir comment fabriquer vous-même un électro-aimant.

Pour assembler un électro-aimant vous aurez besoin d'un fil, d'une source courant continu et le noyau. Maintenant, nous prenons notre noyau et enroulons du fil de cuivre dessus (il est préférable de tourner un tour à la fois, pas en vrac - le coefficient augmentera action utile). Si nous voulons fabriquer un électro-aimant puissant, nous l'enroulons en plusieurs couches, c'est-à-dire Lorsque vous avez enroulé la première couche, passez à la deuxième couche, puis enroulez la troisième couche. Lors du bobinage, gardez à l'esprit que ce que vous enroulez, cette bobine a une réactance, et lorsqu'elle circule à travers cette bobine, moins de courant circulera avec plus de réactance. Mais gardez également à l’esprit que nous avons besoin d’un courant important, car nous allons utiliser du courant pour magnétiser le noyau, qui sert d’électro-aimant. Mais un courant important chauffera considérablement la bobine à travers laquelle le courant circule, alors corrélez ces trois concepts : résistance de la bobine, courant et température.

Lors de l'enroulement du fil, sélectionnez l'épaisseur optimale du fil de cuivre (environ 0,5 mm). Ou vous pouvez expérimenter, en tenant compte du fait que plus la section du fil est petite, plus la réactance sera grande et, par conséquent, moins le courant circulera. Mais si vous enroulez avec un fil épais (environ 1 mm), ce ne serait pas mal, car plus le conducteur est épais, plus le champ magnétique autour du conducteur est fort et, en plus, plus de courant circulera, car la réactance sera moindre. Le courant dépendra également de la fréquence de la tension (si en courant alternatif). Il convient également de dire quelques mots sur les couches : plus il y a de couches, plus le champ magnétique de la bobine est grand et plus le noyau magnétisera fort, car Lorsque les couches se superposent, les champs magnétiques s’additionnent.

D'accord, la bobine a été enroulée et le noyau a été inséré à l'intérieur, vous pouvez maintenant commencer à appliquer une tension à la bobine. Appliquez la tension et commencez à l'augmenter (si vous disposez d'une alimentation avec régulation de tension, augmentez progressivement la tension). En même temps, nous veillons à ce que notre serpentin ne chauffe pas. Nous sélectionnons la tension de manière à ce que pendant le fonctionnement la bobine soit légèrement chaude ou juste chaude - ce sera le mode de fonctionnement nominal, et vous pouvez également connaître le courant et la tension nominaux en mesurant sur la bobine et connaître la consommation électrique de l'électro-aimant en multipliant le courant et la tension.

Si vous envisagez d'allumer un électro-aimant à partir d'une prise de 220 volts, assurez-vous d'abord de mesurer la résistance de la bobine. Lorsqu'un courant de 1 ampère traverse la bobine, la résistance de la bobine doit être de 220 ohms. Si 2 ampères, alors 110 Ohms. C'est ainsi que nous calculons COURANT = tension/résistance = 220/110 = 2 A.

Voilà, allumez l'appareil. Essayez de tenir un clou ou un trombone – il devrait attirer. S'il est mal attiré ou tient très mal, alors enroulez cinq couches de fil de cuivre : le champ magnétique augmentera et la résistance augmentera, et si la résistance augmente, alors les données nominales de l'électro-aimant changeront et il faudra pour le reconfigurer.

Si vous souhaitez augmenter la puissance de l'aimant, prenez un noyau en forme de fer à cheval et enroulez le fil des deux côtés, vous obtenez ainsi un leurre en fer à cheval composé d'un noyau et de deux bobines. Les champs magnétiques des deux bobines s'additionneront, ce qui signifie que l'aimant fonctionnera 2 fois plus puissant. Le diamètre et la composition du noyau jouent un rôle important. Avec une petite section, nous obtiendrons un électro-aimant faible, même si nous appliquons une haute tension, mais si nous augmentons la section du cœur, nous obtiendrons un bon électro-aimant. Oui, si le noyau est également constitué d'un alliage de fer et de cobalt (cet alliage se caractérise par une bonne conductivité magnétique), alors la conductivité augmentera et de ce fait le noyau sera mieux magnétisé par le champ de la bobine.

Conclusions :

1. Si nous voulons assembler un électro-aimant puissant, alors nous enroulons le nombre maximum de couches (le diamètre du fil n'est pas si important).
2. Il est préférable de prendre un noyau en forme de fer à cheval (vous n'aurez besoin d'alimenter que la 2ème bobine).
3. Le noyau doit être un alliage de fer et de cobalt.
4. Si possible, le courant doit circuler le plus possible, car c'est lui qui crée le champ magnétique.

Un électro-aimant est un aimant qui utilise l’électricité comme base de fonctionnement. Sa force peut être modifiée par la quantité de courant qui le traverse, et les pôles d'un aimant peuvent être modifiés en changeant la direction du flux d'électricité. Dans ce cas, l'électro-aimant fonctionne en créant champ magnétique courant passant.

Fabriquer un électro-aimant à la maison est assez simple. Pour ce faire, vous avez besoin d’un noyau de fer (en forme de tige) et d’un fil de cuivre enroulé autour du noyau. En connectant l'enroulement en cuivre à la batterie, le fer commencera à être magnétisé. En débranchant la batterie, le noyau perdra son magnétisme.

Tu auras besoin:

• Clou en fer (15-20 cm);
• Fil de cuivre isolé (environ 3 mètres) ;
• Batterie ou plusieurs batteries ;
• Fils de connexion ;
• Ruban isolant.

Dénudez les extrémités du fil de cuivre en retirant l'isolant. Connectez-y les batteries à l’aide de fils de connexion.

Enroulez le fil de cuivre autour de l'ongle. Dans le même temps, n'oubliez pas que plus vous faites de tours autour du « noyau », plus l'aimant que vous obtiendrez sera puissant. Faites attention à ce que la partie non isolée du fil de cuivre n'entre pas en contact avec le clou.

Le bobinage doit être effectué dans un sens, car la direction du champ magnétique en dépend. Si vous faites 2 enroulements dans des sens différents, vous réduirez le champ magnétique total, et donc la force de l'aimant.

Connectez les extrémités de l'enroulement en cuivre à la batterie (batterie ou batteries), en isolant les zones « nues » avec du ruban isolant. Si vous avez tout fait correctement, votre aimant fonctionnera. Lorsque vous changez la polarité de connexion du bobinage à la batterie, vous changerez la polarité de votre aimant, mais pas la qualité de son fonctionnement.

Si vous souhaitez augmenter la force de votre aimant, vous devez faire plus de tours autour de la barre. Il faut également tenir compte du fait que plus les nouvelles spires sont éloignées de la tige, moins elles auront d'influence sur la force du champ magnétique. Attention, à mesure que le courant augmente, une partie de la chaleur sera transférée au bobinage isolant, ce qui peut le faire fondre et « court-circuiter » le bobinage lui-même. Testez différents noyaux, en modifiant le matériau et les dimensions. Vous pouvez facilement vérifier si le matériau est adapté au noyau magnétique. Apportez-y un aimant régulier (« permanent ») ; s’il attire, n’hésitez pas à l’utiliser comme tige.

Cette vidéo de la chaîne Kreosan montre comment fabriquer votre propre aimant électrique. Vous devez sortir le transformateur du micro-ondes, le couper et retirer les enroulements. D'autres transformateurs fonctionneront également. Mais puissant et disponible uniquement au micro-ondes.

Nous avons besoin d'un enroulement primaire. On vient de l’allumer, et il commence déjà à vibrer. Que se passera-t-il lorsqu’il attirera le fer ? Il est temps d'essayer l'électro-aimant. Il peut être alimenté en 12, 24, 36, 48, 110, 220 volts. Dans ce cas, il peut y avoir du courant continu et alternatif. Allumons la batterie de l'ordinateur portable et voyons de quoi une batterie faite maison est capable. Nous prenons un écrou et, avec la participation d'un électro-aimant, l'écrasons avec une porte. Comme vous pouvez le constater, il a facilement géré la noix. Essayons de soulever quelque chose de plus lourd. Par exemple, un couvercle de regard.

Il y a une idée pour un compteur simple.

L'électro-aimant le plus simple en 5 minutes

Plus loin. Une autre chaîne (HM Show) a diffusé une vidéo sur le même sujet.
Il a montré comment fabriquer un simple électro-aimant en 5 minutes. Pour fabriquer un appareil de vos propres mains, vous aurez besoin d'une tige d'acier, d'un fil de cuivre et de tout matériau isolant.

Tout d'abord, nous isolons la tige d'acier avec du ruban de construction et coupons l'excédent de matériau. Il est nécessaire d'enrouler le fil de cuivre autour du matériau isolant afin qu'il y ait le moins d'entrefers possible. La force de l'aimant en dépend, ainsi que l'épaisseur du fil de cuivre, le nombre de tours et l'intensité du courant. Ces indicateurs doivent être sélectionnés expérimentalement. Après avoir enroulé le fil, enveloppez-le d'un matériau isolant.

Nous dénudons les extrémités du fil. Nous connectons l'aimant à l'alimentation électrique et appliquons une tension de quatre volts avec un courant de 1 ampère. Comme vous pouvez le constater, les boulons ne magnétisent pas bien. Pour renforcer l'aimant, on augmente le courant à 1,9 ampères et le résultat passe immédiatement à meilleur côté! Avec cette intensité de courant, nous pouvons désormais soulever non seulement des boulons, mais également des coupe-fils et des pinces. Essayez de le réaliser avec une batterie et écrivez le résultat dans les commentaires.