مقدّمة
حاجة الإنسان للحركةِ أمرٌ لا يمكن حاجة تتداخل مع حاجته للحياة، حيث تطوَّرَ إنتاجُ الحركة منذ قِدَمِ البشرية، وذلك باستخدام وسائل متعددةً مثلَ تحويل طاقة الرياح إلى طاقة حركة، ودام هذا الأمر حتّى أواخرَ الألفية الماضية، حيث شهدت هذه الفترة تطوّراتٍ واضحةً في طريقة إنتاج الطاقة الحركيّة من خلال استخدام مصادر طاقة حديثة مثل الطاقة الكهربائيّة، وذلك من خلال اختراع المحرّكات الكهربائيّة.
مبدأ عمل المحرّك الكهربائيّ
قَبلَ الشُروعِ بتصنيعِ محرك كهربائيِ لابُدَّ من معرفةِ مبدأ عمل المحرك الكهربائيّ أولاً؛ إذ تعملُ غالبية المحرّكات الكهربائية التي تقوم على إنتاج الطاقة الحركيّة من خلال الطاقة الكهربائيّة بناءً على مفهومٍ فيزيائيٍّ وخاصّيةٍ فيزيائيّةٍ يَعتمدُ عليها كلٌّ من المجال الكهربائيّ والمجال المغناطيسيّ، فمن المعلوم أنَّه يَتولَّدُ مجالٌ مغناطيسيٌ حول أيِّ موصلٍ يمرُّ فيه تيار كهربائيٌ؛ حيث تكون خطوط مجالهِ متقاطعةً مع خطوط المجال الكهربائيّ، وأثناء مرور هذا التيار في ملفٍ يَتَولَّدُ مجالٌ مغناطيسيٌ يتركَّزُ من داخل الملف بناءً على اتّجاه التيار الكهربائيّ، وعند التأثير ونتائج بمجال مغناطيسيّ خارجيّ على المجال الكهرومغناطيسيّ في الملف من خلال قطبيّة مناظرةٍ لهُ ستنشأ قوّةُ دفعٍ مغناطيسيّ ناتجةٍ عن قوّة التنافر في الأقطاب المغناطيسيّة المتقابلة، وبناءً عليه يُمكن صنعُ محرّكٍ كهربائيٍّ بسيطٍ من أدواتٍ بسيطة.
طرق وخطوات صنع محرك كهربائيّ
الأدوات
- مصدرٌ تيارٍ كهربائيٍّ ثابت(بطارية جافّة 12 فولت).
- موصلٌ كهربائيٌ جيّد (سلك نحاسي ربع ملمتر شعراويّ وبطول لا يقلّ عن متر).
- مغناطيس طبيعيّ دائريّ صغير عدد أربعة، وبحجم لا يزيد عن حبّة الجوز.
- عبوة بلاستيكيّة أسطوانيّة الشكل، وبحجم لا يزيد عن فنجان قهوة صغير.
- قلبٌ حديديٌّ على شكلِ أربعةِ أذرع.
طرق وخطوات التجهيز
- نقوم بلفّ الموصل الكهربائيّ على القلب الحديديّ على شكل ملفّين حول الأذرع الأربعة للقلب.
- تثبيت المغناطيس الطبيعيّ داخل العبوة البلاستيكيّة بشكلٍ متعامدٍ؛ بحيث تتقابلُ الأقطاب المتماثلة داخل العبوة.
- وضعُ القلبِ الحديديّ في الفراغ ما بين الأقطاب المغناطيسيّة بشكلٍ متعامدٍ معها.
- توصيل أطراف الملفّات الموجودة على القلب الحديديّ بطرفي أقطاب البطارية الجافّة، عندها سيقوم القلب الحديديّ بالدوران حول نفسه طولَ مدّة سريان التيار الكهربائيّ داخله.
- يمكن نقل الحركة الدورانيّة المتولِّدة عن الملف والقلب الحديدي بواسطة ناقل حركة دائريٍّ أو خطّيّ للاستفادة من الطاقة الحركيّة المتولِّدة، وتوظيفها في العديد من التطبيقات البسيطة مثل ألعاب الأطفال وغيرها.
- يمكن إضافة مفتاحٍ كهربائيّ على طرفي الموصل للبطارية؛ بحيث يمكن من خلاله تحريكُ أو إيقاف المحرّك الكهربائيّ.
