Co to jest silnik homopolarny?

Silnik homopolarny to urządzenie, które przekształca po pole magnetyczne i bezpośredni prąd elektryczny (DC).Główne części to magnes stały z sąsiednim metalowym dyskami i wałem;Homopolarne oznacza, że tylko jeden biegun lub strona magnesu znajduje się obok wirnika.Prąd stały jest stosowany do dysku i obraca się z powodu wpływu prądu przechodzącego przez pole magnetyczne.Naukowiec Michael Faraday po raz pierwszy zademonstrował efekt w 1821 r. Z drutem obracającym się wokół magnesu w kąpieli rtęci.

Elektryczność może być również wytwarzana przez silnik homopolarny, który działa jak generator poprzez obracanie metalowej płyty przez pole magnetyczne.Obracający się dysk utworzy prąd DC, który można przechowywać w baterii.Chociaż zasada ta nie jest praktyczna w przypadku obiektów o dużej generacji, generator pojedynczego bieguna może być przydatny, gdy potrzebny jest prąd DC.

Kolejną odmianą silnika homopolarnego było koło Barlows.Matematyk Peter Barlow rozwinął koło w 1822 roku, aby zademonstrować efekt Faradaya.Koło Barlows wykorzystuje obracającą się metalową płytę podłączoną do akumulatora i zawieszona nad tacą lub korytem rtęci otoczonego stałym magnesem.Gdy obracający się dysk jest opuszczony do rtęci, a obwód elektryczny jest zakończony, prąd oddziałuje z polem magnetycznym, a koło się obraca.

Jedną zaletą technologii silnika pojedynczego bieguna jest zmniejszenie części.Silniki z przewodowym stojanem cewki i wirnikiem muszą również użyć komutatora do prawidłowego działania.Komutator to urządzenie, które odwraca polaryzację silnika w miarę obracania wirnika.Jest to konieczne, ponieważ wirnik zmienia pozycję w polu magnetycznym silnika, a zmiana polaryzacji jest potrzebna w celu zapewnienia momentu obrotowego lub siły obrotowej.

Istnieje wiele praktycznych zastosowań dla silnika homopolarnego.Napęd statków zaczął używać tych silników w XX wieku, a dyski elektryczne zastępują silniki Diesla podłączone do wałów napędowych przechodzących przez kadłub statków.Generatory elektryczne mogą wytwarzać zasilanie prądu stałego dla systemów podłączonych bezpośrednio do śmigierzy.

Począwszy od początku XXI wieku, dyski elektryczne zostały zainstalowane w obrotowych strąkach pod okrętem statków, które mogą zapewnić ciąg w dowolnym kierunku.Ta technologia zapewnia dobrą wydajność napędu i zapewnia doskonałą kontrolę statku w dokowaniu i manewrowaniu.Krągi mogą być kontrolowane z mostu statków z joystickiem i eliminować szybki napędowe z ich konserwacją i potencjalnym problemem z wyciekiem.

Technologia badana na różnych urządzeniach, ponieważ 1700 jest przyspieszeniem liniowym, znanym w rozwoju broni jako pistoletu kolejowym.Akceleratory liniowe wykorzystują zasady motoryczne Faradays, energetyzując podwójną szynę o energii elektrycznej.Metalowe sanki lub pocisk spoczywa na szynach, a prąd przejeżdża przez sanki z jednej szyny do drugiej.Powstały efekt jest silnikiem homopolarnym.Zamiast obracać się, sanki lub pocisk są napędzane przy rosnącej prędkości wzdłuż szyny.