Silnik elektryczny

Budowanie silnika elektrycznego (elektromagnetycznego):

Pomoce:

  • bateria R20 (1,5V) (najlepsze są baterie z małym otworem na płaszczyźnie plusa (+)
  • taśma klejąca – dla ułatwienia trzymania wszystkiego razem (nie użyta na zdjęciach)
  • drut 0,5 mm (jednożyłowy) długości ok. 15-20 cm (drut poza izolacją posiada jeszcze niewidoczną chroniącą powłokę, którą trzeba zdrapać ostrym nożem)
  • metalowa śrubka ostro zakończona, z płaską główką, długości ok. 3-5 cm
  • okrągły fragment papieru, średnica ok. 5cm, (obrysowany ze szklanki)
  • kredki lub mazaki
  • dziurkacz do papieru
  • magnez neodymowy, średnica 2 cm (dostępny w sklepach internetowych, uwaga jest o wiele silniejszy niż magnesy używane do tablic, nie należy zbliżać go do urządzeń m.in. elektronicznych, np. komórki, karty pamięci itp.).

zdjęcie


Zbudujemy razem silnik (dzieci mogą budować w parach). Przytrzymaj baterię w dłoni i przyłóż ten koniec drutu. Ja przyłożę magnes do główki śrubki, a ostrze śrubki przyłożę do baterii i zetknę drugi koniec drutu do magnesu. Zobacz śrubka zaczęła się kręcić.
zdjęcie

Żeby lepiej było widać chciałbym abyś teraz pokolorował ten fragment papieru w taki sposób, jaki chcesz… Dobrze, teraz zegnij kartkę na pół i zrób dziurkę (dziurkacz) po środku koła. Taki papier włóż między magnes a śrubkę. Teraz zobaczymy jak mieszają się ze sobą kolory.

zdjęcie

Przedstawiony tutaj silnik choć prosty w budowie nie wyjaśnia w jasny sposób zasady jego działania tzw. siły elektrodynamicznej. W tym celu łatwiej posłużyć się innymi modelami silników (klasycznymi). Ten model silnika przedstawia jedynie faktyczny sens silników elektrycznych – jako urządzenia zmieniającego energię elektryczną w mechaniczną (widoczny ruch) i jest to moim zdaniem wystarczające dla dzieci przedszkolnych i tych z pierwszych trzech klas szkoły.


Oto inny model silnika jednobiegunowego:

Do jego zbudowania potrzebne są podobne przedmioty jak te wymienione wyżej.

wygnij drucik tak aby dotykał obu biegunów (to najtrudniejsza faza) 

Kolejny model:

W tym modelu wystarczy zwinąć długi, ale cienki drut (miedziany do nawijania silników). 

Zastosowanie: ruchome zabawki na baterie, samochody na silnik elektryczny.

zdjęcie


Powyższy opis zajęć ma na celu wyjaśnienie dzieciom jak działa silnik elektryczny, ponieważ zazwyczaj widzą tylko jego obudowę. Warto jednak iść dalej i razem z dziećmi przyjrzeć się urządzeniom wykorzystującym silniki, a także zbudować własne. Oto kilka przykładów. Od razu dodam, że dzieciom w przedszkolu warto je pokazać, a z dziećmi w szkole warto zrobić!!


Demonstrując sposób działania silnika elektrycznego można dzieciom pokazać jak działa dynamo (czy generator prądu, prądnica) – innymi słowy – urządzenie produkujące prąd, lub zamieniające pracę mechaniczną w prąd elektryczny.

Jeśli dysponujemy rowerem z dynamem (zewnętrznym) to warto zademonstrować to urządzenie dzieciom obracając rower na dywanie i pozwalając dzieciom kręcić pedałami, obserwować jak obrót koła powoduje obrót koła napędowego w dynamie i dzięki czemu wytwarza się prąd, który za pomocą kabli jest doprowadzany do lampki, która zaczyna świecić. Wystarczy jednak przestać kręcić, aby lampka przestała świecić.

Istnieje także inny sposób. Można także podłączyć dwa silniki elektryczne (za wyjątkiem silników typu DC). Jeden z nich będzie tzw. generatorem, a drugi pokazywał efekt wytworzenia się prądu elektrycznego – na zdjęciach wykorzystałem go jak wiatrak. A więc obracając szybko wał pierwszego silnika powoduję wytworzenie się prądu elektrycznego, które zamieniane jest na obrót wału drugiego silnika, w efekcie czego wiatrak obraca się.