Was ist ein homopolarer Motor?
Ein homopolarer Motor ist ein Gerät, das ein Magnetfeld und einen direkten elektrischen Strom (DC) in Bewegung umwandelt. Die Hauptteile sind ein dauerhafter Magnet mit einer angrenzenden Metallscheibe und einem Schaft; Homopolar bedeutet, dass sich nur ein Pol oder eine Seite des Magneten neben dem Rotor befindet. Gleichstrom wird auf die Scheibe angewendet und rotiert aufgrund der Auswirkungen des Stroms, der durch das Magnetfeld verläuft. Der Wissenschaftler Michael Faraday demonstrierte erstmals den Effekt 1821 mit einem Draht, der sich um einen Magneten in einem Quecksilberbad drehte. Die rotierende Scheibe erzeugt einen Gleichstrom, der in einer Batterie gespeichert werden kann. Obwohl dieses Prinzip für Einrichtungen mit großer Generation nicht praktikabel ist, kann ein einzelner Polgenerator nützlich sein, wenn der Gleichstrom erforderlich ist.
Eine weitere Variation des homopolaren Motors war Barlow's Rad. Der Mathematiker Peter Barlow entwickelte das Rad 1822, um zu demonstrierenDer Faraday -Effekt. Barlows Rad verwendet eine rotierende Metallscheibe, die mit einer Batterie angeschlossen und über einem Tablett oder Molloge aus Quecksilber aufgehängt ist, das von einem dauerhaften Magneten umgeben ist. Wenn die rotierende Scheibe in das Quecksilber gesenkt wird und ein elektrischer Schaltkreis abgeschlossen ist, interagiert der Strom mit dem Magnetfeld und das Rad dreht sich.
Ein Vorteil der Einzelpol -Motor -Technologie ist eine Verringerung der Teile. Motoren mit einem Drahtspulenstatator und -rotor müssen auch einen Kommutator für den ordnungsgemäßen Betrieb verwenden. Ein Kommutator ist ein Gerät, das die Motorpolarität im Rahmen des Rotors umkehrt. Dies ist notwendig, da der Rotor die Position im Motormagnetfeld ändert und die Polaritätsänderung erforderlich ist, um Drehmoment oder Rotationskraft bereitzustellen.
Es gibt eine Vielzahl von praktischen Anwendungen für einen homopolaren Motor. Der Schiffsantrieb begann im 20. Jahrhundert mit diesen Motoren zu verwenden, wobei elektrische Laufwerke Diesel -Engin ersetztenES, die mit dem Fahren von Wellen durch den Rumpf des Schiffes verbunden sind. Elektrische Generatoren können DC -Strom für Systeme erzeugen, die direkt mit Propellern verbunden sind.
Ab dem frühen 21. Jahrhundert wurden elektrische Laufwerke in rotierenden Schoten unter einem Schiffskiel installiert, der einen Schub in jede Richtung liefern kann. Diese Technologie bietet eine gute Effizienz des Antriebs und bietet eine hervorragende Schiffskontrolle für das Andocken und Manövrieren. Die Pods können mit einem Joystick von einer Schiffsbrücke gesteuert werden und die Antriebswellen mit ihren Wartungs- und potenziellen Leckageproblemen beseitigen.
Eine in verschiedene Geräte seit dem 1700er untersuchte Technologie ist eine lineare Beschleunigung, die in der Waffenentwicklung als Eisenbahnpistole bekannt ist. Lineare Beschleuniger nutzen die motorischen Prinzipien von Faraday, indem sie eine Doppelschiene mit elektrischer Leistung anregen. Ein Metallschlitten oder ein Projektil liegt auf den Schienen, wobei der Strom durch den Schlitten von einer Schiene zur anderen verläuft. Der resultierende Effekt ist ein homopolarer Motor. Eher als verrottetATING jedoch wird das Schlitten oder das Projektil mit zunehmenden Geschwindigkeiten entlang der Schiene angetrieben.