Hvilke dele af fysik har jeg brug for at vide for at lave en motor?

1. Elektromagnetisme:

* magnetiske felter: At forstå skabelsen og interaktionen mellem magnetiske felter er afgørende. En motor er afhængig af samspillet mellem et magnetfelt produceret af en elektromagnet og en permanent magnet.

* Elektromagnetisk induktion: Dette er princippet bag, hvordan en strømbærende ledning interagerer med et magnetfelt for at generere kraft. Denne kraft er det, der roterer motorens skaft.

* Faradays lov: Denne lov beskriver forholdet mellem skiftende magnetiske felter og induceret elektromotorisk kraft (EMF). EMF er den spænding, der genereres i en ledersløjfe på grund af det skiftende magnetfelt.

2. Mekanik:

* drejningsmoment: Den vridende kraft, der får motorens skaft til at rotere. Du skal forstå, hvordan drejningsmoment genereres, og hvordan det relaterer til motorens hastighed og kraft.

* rotation: Motorer genererer rotationsbevægelse, så forståelse af koncepter som vinkelhastighed, vinkelacceleration og inerti -øjeblik er vigtige.

* Friktion: Friktion spiller en rolle i motorens effektivitet og modsætter sig bevægelsen af ​​de roterende dele.

3. Elektricitet og kredsløb:

* Grundlæggende kredsløbskoncepter: Motorer er elektriske enheder, så du er nødt til at forstå grundlæggende kredsløbskoncepter som strøm, spænding og modstand.

* jævnstrøm (DC) og vekselstrøm (AC): Motorer kan drives af enten DC eller AC -elektricitet, og den type strøm påvirker, hvordan motoren fungerer.

* strømforbrug: Du skal vide, hvordan du beregner den strøm, der forbruges af motoren, baseret på dens spænding og strøm.

4. Materialsvidenskab:

* magnetiske materialer: Det er vigtigt at forstå egenskaberne ved magnetiske materialer som permanente magneter og ferromagnetiske materialer.

* Ledere: Motorer bruger ledere, normalt kobbertråd, til at bære den elektriske strøm. Det er nødvendigt at vide om egenskaberne hos disse dirigenter.

5. Termisk fysik:

* Varmeproduktion: Motorer kan generere varme på grund af friktion og elektrisk modstand. At forstå, hvordan varme påvirker motorens ydeevne og levetid, er vigtig.

Læringsressourcer:

* Khan Academy: Tilbyder gratis onlinekurser om fysik og elektricitet.

* youtube: Søg efter videoer, der forklarer motoriske principper og DIY -motorprojekter.

* Fysik lærebøger: Brug lærebøger eller online ressourcer til at lære de grundlæggende koncepter.

opbygning af en motor:

At opbygge en simpel motor fra bunden er en fantastisk måde at anvende disse principper på. Mange ressourcer online giver detaljerede instruktioner og tutorials. Du kan starte med en simpel DC -motor og gradvist gå videre til mere komplekse design.

Husk, at det at forstå fysikken bag en motor er nøglen til at forstå dens drift og potentielle begrænsninger. Ved at lære disse koncepter kan du ikke kun bygge din egen motor, men også sætte pris på den utrolige teknik bag disse hverdagslige enheder.