Comment construire un moteur électrique simple?
Pour commencer à construire un moteur électrique simple, faites une bobine en enroulant du fil de cuivre isolé autour de quelque chose de dur, comme quelques crayons. Ensuite, utilisez des pinces à dénuder pour retirer l'isolant à chaque extrémité du fil. Posez une batterie sur le côté et collez-la sur une surface plane, puis faites glisser chaque extrémité dénudée du fil dans le chas d'une aiguille et collez les aiguilles sur les côtés positif et négatif de la batterie. Collez un aimant sur la batterie sous la bobine, faites tourner la bobine et le tour est joué! Pour apprendre à expérimenter avec différents aimants, lisez la suite!
Pour commencer à construire un moteur électrique simple, faites une bobine en enroulant du fil de cuivre isolé autour de quelque chose de dur, comme quelques crayons.
Alors que les principes derrière l'interaction du courant électrique et des champs magnétiques peuvent être un peu techniques, la construction d'un moteur de base est facile. Nous avons recherché les faits sur la façon de construire un moteur électrique le plus efficacement possible, et nous avons toutes les réponses dont vous avez besoin.
Partie 1 sur 3: enroulement de la bobine
- 1Collez ensemble quatre crayons. Collez les crayons dans un groupe de deux par deux. Cela vous donnera quelque chose de solide pour enrouler votre bobine. Vous pouvez remplacer les crayons par un cylindre d'environ un demi-pouce de diamètre.
- 2Enroulez du fil autour des crayons. Une fois que vous avez scotché les crayons ou trouvé un cylindre approprié, commencez à enrouler fermement votre fil autour de celui-ci. Commencez au milieu du fil et enroulez la bobine quinze fois vers une extrémité et quinze fois vers l'autre. Une fois que vous avez fini d'emballer la bobine, retirez les crayons du milieu. Cela vous laissera avec deux fils lâches à chaque extrémité de la bobine.
- 3Enroulez les extrémités libres autour de la bobine. Enroulez les extrémités libres autour de chaque côté de la bobine trois ou quatre fois. Cela aidera à garder la bobine bien enroulée. Pointez les extrémités libres restantes tout droit loin de la bobine.
Comment fonctionne un moteur électrique dans un moteur de voiture?
Partie 2 sur 3: connexion de la batterie
- 1Fixez la batterie. Utilisez du ruban adhésif ou de l'argile pour maintenir la batterie en place sur une surface plane comme une table ou un bureau. Cela vous permettra de le connecter à la bobine sans avoir à le tenir avec vos mains. Assurez-vous que la batterie est couchée sur le côté afin que vous puissiez facilement atteindre les deux bornes.
- 2Dénudez les extrémités du fil de la bobine. Utilisez des pinces à dénuder pour retirer l'isolant à chaque extrémité du fil, mais seulement la moitié de l'isolant, de sorte que le fil nu ne sera connecté au circuit que la moitié du temps. Ces fils se connecteront à la batterie et permettront au courant de traverser la bobine. Si vous poncez le fil tout autour, le fil chauffera ou se déplacera d'avant en arrière et le moteur ne fonctionnera pas.
- 3Faites glisser chaque extrémité dans le chas d'une aiguille. Une aiguille fait le support parfait pour les fils conducteurs. Insérez chaque extrémité dans le chas d'une aiguille séparée. Vous pouvez également plier deux trombones (un de chaque côté) pour en faire un support.
- 4Collez les aiguilles aux bornes de la batterie. Une fois que vous avez le fil dans les deux aiguilles, il est temps de brancher votre fil à la batterie. Collez une aiguille sur le côté positif de la batterie (marquée d'un "+"). Collez l'autre aiguille sur le côté négatif de la batterie (marqué d'un "-").
- Assurez-vous que les aiguilles pointent avec l'extrémité pointue vers la batterie et le chas en haut tenant la bobine.
- Ne laissez aucune aiguille toucher les deux côtés de la batterie.
- Une fois les deux fils connectés, un courant électrique traversera les aiguilles et le fil. Il est préférable d'utiliser des gants en caoutchouc ou isolés pour cette étape.
Nous avons recherché les faits sur la façon de construire un moteur électrique le plus efficacement possible, et nous avons toutes les réponses dont vous avez besoin.
Partie 3 sur 3: introduction de l'aimant
- 1Approchez un aimant de la bobine. Une fois qu'un courant circule dans la bobine, il peut interagir avec un aimant. Tenez l'aimant près de la bobine ou collez-le à la batterie juste en dessous de la bobine. Plus l'aimant est proche de la bobine, plus son interaction est forte.
- 2Faites tourner la bobine. Voyez ce qui se passe lorsque vous faites tourner la bobine. Selon la direction dans laquelle le courant circule et le côté de l'aimant qui interagit avec la bobine, la bobine peut continuer à tourner ou non. Si la bobine ne continue pas à tourner, essayez de tourner dans l'autre sens.
- 3Expérimentez avec différentes méthodes. Différentes variantes vous donneront des résultats différents. La bobine peut tourner plus vite, plus lentement ou pas du tout si vous changez quelque chose. Essayez de rapprocher ou d'éloigner l'aimant de la bobine, choisissez un aimant plus fort ou plus faible, ou utilisez l'autre côté de l'aimant. Ces variations sont une façon amusante de comprendre les forces dans un moteur électrique.
- Cette configuration fonctionne mieux sur les surfaces planes
- Pour une stabilité à grande vitesse, vous pouvez fabriquer un moteur de forme ovale.
- S'il s'agit de votre premier projet électrique, vous aurez peut-être besoin d'aide pour couper le fil correctement.
- Si vous utilisez un fil fin et un courant fort, vos fils peuvent devenir extrêmement chauds!
- Si un enfant fait le projet, assurez-vous de fournir la supervision d'un adulte nécessaire pour éviter tout accident.
- Des crayons
- Fil de cuivre isolé
- Pince à dénuder
- Ruban électrique
- Deux aiguilles
- Aimants
- Une pile AA à une pile D fonctionnerait pour ce projet
Lisez aussi: Comment tester une diode?
Questions et réponses
- Quels ajustements dois-je faire s'il ne tourne pas mais que les fils chauffent à la place?Si vos fils deviennent trop chauds, vous pouvez augmenter la taille du fil (épaisseur/calibre) ou diminuer la quantité d'énergie (utiliser une batterie plus petite). Comme il ne tourne pas, j'éviterais de baisser la puissance. Essayez un fil plus épais.
- Que se passe-t-il si le nombre de tours (ou d'enroulements) augmente ou diminue?En général, le nombre de tours affecte le couple et la vitesse du moteur. Si le nombre de tours augmente, le moteur deviendra plus lent (vitesse lente), mais aura plus de couple - application pour des poids plus lourds. Si le nombre de tours diminue, le moteur deviendra plus rapide (vitesse rapide), mais aura moins de couple - application pour des poids plus légers.
- Quel fil dois-je utiliser pour emballer les crayons?Les fils de cuivre peuvent être isolés facilement et le courant peut passer facilement d'eux. Vous pouvez vous procurer des fils de cuivre dans une quincaillerie.
- Quelles sont les utilisations d'un moteur électrique?Les moteurs électriques ont de nombreuses utilisations. Les moteurs utilisés dans des circuits simples aident les étudiants à mieux comprendre l'électricité, le mouvement et la technologie. Les gros moteurs utilisés dans les voitures ou les locomotives aident au mouvement. Les moteurs sont un élément clé du monde industriel et des avancées technologiques que nous connaissons tous aujourd'hui.
- A quoi puis-je utiliser ce moteur électrique?À part une expérience d'apprentissage, pas grand-chose. Ce moteur est assez faible et ne générera pas assez de puissance pour déplacer quoi que ce soit. Il fera cependant un grand projet d'expo-sciences.
- Quel fil spécifique peut être utilisé?Je recommande d'utiliser du fil 22G isolé, mais tout type de fil devrait fonctionner.
- Comment fonctionne un moteur électrique dans un moteur de voiture?Les principes sont les mêmes que le moteur électrique de base. Un moteur plus gros est utilisé pour générer plus de puissance grâce à la rotation et cette puissance est transférée aux roues via l'arbre de transmission.
- Pourquoi j'utilise du sable? Est-ce pour éliminer les pertes par frottement entre les fils?L'article fait en fait référence au papier de verre. Vous utilisez du papier de verre car le fil utilisé pour fabriquer la bobine est du fil de cuivre émaillé, ce qui signifie que le fil de cuivre a un revêtement isolant. Pour s'assurer qu'il y a un bon contact entre l'extrémité de la bobine et le câble de la batterie, vous devez retirer cette couche d'émail. Vous utilisez donc du papier de verre pour le frotter.
- Pouvez-vous expliquer le principe de fonctionnement de ce moteur?En bref, le courant traversant le fil génère un champ magnétique. Ce champ interagit avec l'aimant que vous introduisez.
- Puis-je utiliser un fil de cuivre fin pour cette expérience?Oui, vous pouvez utiliser un fil fin, mais cela augmentera la résistance car la résistance est inversement proportionnelle à la section transversale du fil. La consommation d'électricité va donc augmenter.
Questions sans réponse
- Puis-je utiliser du fil toronné à la place du fil à âme pleine pour réaliser ce projet?
- Une pile 9 volts fonctionnerait-elle, et augmenterait-elle ainsi la puissance? Ou les bornes de la batterie sont-elles trop rapprochées?
- Que se passe-t-il lorsque le nombre d'aimants augmente et pourquoi?
Les commentaires (20)
- Idéal pour ma classe de concepts d'ingénierie.
- Les images aident vraiment après avoir lu.
- Mon professeur m'a donné un devoir pour créer une invention et je voulais en savoir plus sur les moteurs, alors j'ai trouvé cet article, qui était vraiment utile.
- C'est très bien, ça m'a beaucoup aidé dans mon projet de sciences à l'école.
- L'article explique cette étape par étape.
- J'ai mieux appris à fabriquer des moteurs électriques à partir de cela, merci!
- Expliqué de manière simple. Excellent. Merci!
- Je n'ai jamais pensé que je pourrais faire un ventilateur. Je suis très heureux d'avoir pu le faire, merci.
- Je l'ai utilisé pour un projet scientifique.
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- Agréable! Je ne savais pas que c'était si simple!
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- Génial, cela m'a aidé à mieux comprendre le champ magnétique et son association avec le fil de cuivre.
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- J'ai toujours voulu être ingénieur, alors j'ai commencé petit à petit avec mon équipe en 5e année. Mais nous voulions faire un moteur électrique. Grâce à cet article, nous avons appris que nous pouvons fabriquer notre voiture sans rotor ni hélice.
- C'était clair et utile, merci.
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