Hjälp med elmotor-modell för högstadieelever

[M Blom]

Är NO-lärare men har inte läst någon fysik, så jag behöver lite hjälp nu. Vi ska jobba med energi (-former, -omvandlingar, -resurser) efter höstlovet och då tänkte jag att det skulle passa att eleverna fick bygga varsin enkel elmotor för att förstå principen hur rörelseenergi kan omvandlas till elektrisk energi och tvärtom. Jag har koll på hur en elmotor fungerar teoretiskt, men jag har ännu inte lyckats hitta en vettig beskrivning på hur man kan bygga en enkel elmotor som kan göras på 4-5 timmar av en 15-åring. Antingen så är de så simpla att de inte fungerar, eller så blir de alldeles för avancerade. Har sökt på trådar och tröttnade efter 15 sidors scrollande.

Nån som har en bra modell? Vore väldigt tacksam för hjälp, har tyvärr inte tid att experimentera själv i NO-labbet, mer än att testa redan beskrivna modeller då.

[kankki]

Denna är ju ganska simpel:



Vet inte om man kan använda den som motor dock.

[M Blom]

Den ser ju finfin ut. Tack. Glömde kolla youtube.

Men det är en elmotor och inte en generator jag vill att de ska få bygga. Tror att de kommer tycka att det är roligare att se den börja snurra när man slår på strömmen än att "bara" en lampa lyser. Dessutom kräver det en del pyssel och testande för att få en enkel elmotor att snurra utan att fastna mm. Och det är ju just sånt man ska lära de små live, att skapa hypoteser, pröva sig fram och testa nya varianter.

Edit: hjärnsläpp

[TomasL]

Ett par exemplar av "Den Lille Elektrikern" kanske.
Dock har jag inte en aning om den går att köpa längre.

[M Blom]

Nja, poängen är att de ska få bygga själva. Göra en spole och få den att rotera så friktionsfritt som möjligt osv.

[peterosd]

Det finns en NTA-låda som behandlar magneter och motorer. Jag utgår ifrån att du känner till NTA-lådorna eftersom det är ett nationellt projekt inom NO-undervisningen, men sen beror det på vad din skola/kommun satsat på...


// Peter

[blueint]

Som rotor, montera metallbit på tvären av en axel samt linda den som en elektromagnet. Koppla dess ledningar till varsinn metallpol på en bit isolerande material. Som i sin tur har två fjädrande kontakter. Som stator böj en metallstav som ett U och linda den som en elektromagnet, alternativt använd en permanentmagnet.

Resultatet borde bli likt denna:



Här kan man se den fysiska principen:

[MiaM]

Det kluriga är väl att konstruera delen med borst o.s.v. på en klassisk DC-motor

(typ grejen som ser ut som en enkelriktat-trafikskylt på blueints bilder eller här: http://www.diylive.net/index.php/2006/1 ... enerators/ )

En idé kan kanske vara att såga isär ett metallrör på längden till två halvor och limma fast dem på kork eller en trästav? Släpkontakterna gör man lätt av t.ex. gem eller liknande. Nån slags samarbetsprojekt mellan NO och slöjd-teknik & co? (Jag minns inte vad det hette men då jag gick i högstadiet på slutet av 80-talet så fanns det ett obligatoriskt ämne som i stort sett skulle kunna beskrivas som "metallslöjd med lite praktisk el").

En variant är att bygga en synkron-AC-motor, då räcker det med en magnet på den snurrande delen och en fast monterad spole, fast då måste motorn vara "tillräckligt" bra för att över huvud taget snurra och varvtalet är ju normalt synkront mot nätfrekvensen.

Jag känner igen den blåa grejen på bilderna här: http://www.coolmagnetman.com/magdcmot.htm
Jag är 99% säker på att jag hade nåt sånt att leka med när jag var liten.

[M Blom]

Jag har både NO och teknik + att vi har trä- och metallsalen bredvid, så verktyg och grejer finns. Bra idé med att såga itu ett metallrör. Får nog bli en spole på t ex kork som rörlig del och en eller två stavmagneter på sidorna.

[Klas-Kenny]

Vi byggde en ganska enkel i tekniken när jag gick i nian.

Den bestod i princip av en liten spånskiva som botten med en lite bredare, halv glasspinne på var sida.
På kortsidorna borrade man ett hål i varje glasspinne, och sen hade man en träpinne (typ en cm i diameter) emellan dem, och de fästes igenom de små hålen i glasspinnen med någon liten spik eller skruv så att den kunde rotera.
Sen borrades ett hål rakt igenom axeln (träpinnen), där man monterade en M6-skruv, och sedan lindade man isolerad koppartråd på denna skruv, lika många varv på båda sidor såklart. På glasspinnarna på långsidorna av bottnen limmades en konstantmagnet på varje, och då så att de hamnade precis vid skruven med lindningarna.
Sen hade man två små bitar tunn kopparplåt som bockades runt axeln, dit anslöts en ände av spolen till varje, kopparplåtarna monterades med tejp.
Sen var det två lite längre kopparplåtar som monterades på bottenplattan så att de stack upp och låg emot plåtarna på axeln, till dessa plåtar kopplades matningen.
Så, när axeln roterar ligger plus först emot den ena plåten på axeln och minus på den andra, sen när den roterat ett halvt varv blev det vice versa, de polvänds alltså på så vis, och man kan få det hela till att rotera av sig självt.
Vill minnas att det var en del varierande resultat, de som varit noga (Bland annat jag...) fick den till att gå super, och kunde till och med startas helt själv, andra fick hjälpa den igång och den snurrade ett par varv innan den stannade och så.

Kanske lite svårt att hänga med i min beskrivning, men jag kan göra en enkel ritning imorgon om du är intresserad.

Tillägg: Glöm inte att i din beskrivning till eleverna noga visa vilket håll man ska linda koppartråden, samt vilket håll magneterna ska fungera, vill minnas att många gjorde fel på det när vi byggde, så det stod stilla..

[M Blom]

Tack för en utförlig beskrivning. Tror jag förstår upplägget. Får bli nåt sånt.

[PopUnoNkoK]

Lägg gärna upp lite bilder här på den modell du beslutar dig för.
Skulle vara kul att bygga med brorsdöttrarna, och sonen så småningom. =)

MVH Peter

[Walle]

Jag minns att vi fick tillverka en extremt simpel DC-motor på tekniken i sjuan. Den bestod egentligen inte av mer än lite tjock koppartråd. Kommuteringen skedde genom att tunn koppartråd "släpade" mot den tjockare koppartråden som motorn bestod av. Alltså inga halva kopparrör, ändarna på koppartråden användes som kommutator.

Den absolut enklaste elmotorn gör man med ett 1.5V batteri, en liten stump sladd, en neodyniummagnet och en skruv i magnetiskt material (Obs: Träskruv, d.v.s. skruv med spets). Håll sladdstumpen mot ena polen på batteriet. Sätt magneten på skallen på skruven och häng magneten mot andra polen på batteriet. Snudda mot skruven med andra änden av sladdstumpen. Resultat: Skruven börjar snurra! Kan vara bra för att bygga grunden, innan eleverna ska bygga egna motorer.

[Jonas L]

Den klassiska enkla metoden brukar ju annars vara ett 4,5 V batteri (finns de fortfarande?) där anslutningarna viks rakt upp och man klipper en V-form i dem så att rotorn kan ligga där. Därefter har man en rotor av grov koppartråd (lindad 5-10 varv på mitten) med ena sidan avisolerad i ändarna. Magneten håller man i handen. Det är kanske för simpelt, men det är i min mening bättre än att snurra en magnet, eftersom det visar momentet med kommutering som är viktigt för DC-motorer.

[M Blom]

Många bra tips. Mycket uppskattat! Tack allihop.

Jonas L: Nej, du har rätt. Bättre med en fast magnet och snurrande spole.

Walle: Bra tips om ett första experiment för att få upp entusiasm och en första förståelse.