How does an Electric Motor work? (DC Motor)

- [جاريد] إذا نظرت حول منزلك ، سترى العديد من الأجهزة التي لديها محركات كهربائية ، مثل ألعاب الأطفال ومراوح الطاولة ، فرش الاسنان ومجففات الشعر سكين القطع الكهربائي هذا. ولكن كيف يعمل المحرك الكهربائي؟ يمكنك تشغيله بطريقة أو بأخرى يبدأ بالتناوب. لماذا هذا؟ في هذا الفيديو ، سنغطي أساسيات الكهرباء والمغناطيس ومن ثم جمعها معًا لفهم كيفية عمل المحرك. (طنين) (تماسك) هذا الفيديو برعاية بريليانت. لنبدأ بشيء تسمى الدائرة. لديك بطارية وبعض الأسلاك وجهاز يستخدم الكهرباء ، مثل المصباح الكهربائي. تتدفق الكه

رباء عبر الدائرة. ولكن بمجرد أن هناك هو كسر في السلك ، الكهرباء تتوقف عن التدفق وينطفئ المصباح الكهربائي. يجب أن يكون المسار كاملاً لكي تعمل الدائرة. هذا أفضل أسفل استخدام المفتاح. تتدفق الكهرباء إلى أسفل السلك. وهذا ما يسمى بالتدفق التقليدي. إذا أخرجنا البطارية وقلبناها ، ثم التيار يتدفق في الاتجاه الآخر. سوف المصباح الكهربائي لا يزال يعمل في كلتا الحالتين ولكن هناك بعض الأجهزة التي ستعمل بشكل مختلف تبعا على أي طريقة يتدفق التيار. حسنًا ، هذا هو أساسيات الدائرة. الآن دعنا نأتي إلى هنا. هذا مغنا

طيس. لها قطب شمالي وقطب جنوبي. ويحب أن يجذب أشياء معدنية أخرى مثل هذه المشابك الورقية. إذا أحضرت مغناطيسًا آخر نحوه ، تجذب الأقطاب المقابلة ، ونفس القطبين. لا يوجد مغناطيس ليكون في هذا الشكل ، على سبيل المثال ، بعض المغناطيس قد تكون مسطحة أكثر ، مثل هذا. يمكنك التفكير في هذا المغناطيس كما هو الحال دائمًا ، إنه يعمل دائمًا ، أنت لا يمكنني إيقاف تشغيله حقًا. لهذا السبب أحيانًا يسمى المغناطيس الدائم. تتكون من أي مجالات مغناطيسية أصغر التي تصطف في نفس الاتجاه لكن لاحقًا ، سأريكم نوعًا من المغناطيس ح

يث لا يكون هذا هو الحال دائمًا. لنأخذ أحد مغناطيسنا الدائم وحفر حفرة في المركز ووضعها على شيء ما التي ستسمح لها بالدوران. الآن ، أحضر مغناطيس آخر نحوه. مغناطيس الغزل لدينا سوف يصطف على الفور حتى القطبين المعاكسين بجانب بعضها البعض. الآن قم بإيقاف المغناطيس الجانبي. نفس القطبين صد و تجذب الأقطاب المقابلة. إذا واصلنا التبديل خارج هذه المغناطيس الجانبي ، ثم مغناطيس الغزل لدينا ستستمر في الدوران. هذا مفهوم الغزل المغناطيس مهم حقًا. سنعود إليها بعد قليل. هنا برغي معدني ليس مغناطيسًا. تتكون من المجالا

ت المغناطيسية لكنهم يشيرون في اتجاهات عشوائية. الآن لنأخذ سلكًا ، قم بلفه عدة مرات ثم قم بإنشاء دائرة. التيار من خلال الأسلاك يفرض المجالات المغناطيسية الوقوف بالصف. هذا يعني أننا صنعنا مغناطيسًا للتو ، أو بشكل أكثر تحديدًا ، مغناطيس كهربائي. يمكنها أن تفعل نفس الأشياء التي يستطيع المغناطيس الدائم فعلها. يمكنها التقاط قطع من المعدن ولها القطب الشمالي والجنوبي ، التي ستجذب أو تطرد مغناطيسات أخرى. لكن المغناطيس الكهربائي خاص بمعنى أنه يمكن تشغيله أو إيقاف تشغيله ، تماما مثل المصباح الكهربائي. لا ي

مكنك فعل ذلك بمغناطيس دائم. شاهد الآن ما يحدث عندما نقلب البطارية. كان التيار الكهربائي يتدفق بهذه الطريقة لكنها الآن تتدفق في الاتجاه الآخر. سيؤدي هذا إلى القطبين مغناطيسنا لتبديل الأماكن. الشمال سيصبح جنوبا والجنوب سيصبح شمالاً. وهذا ما يسمى عكس قطبية مغناطيس كهربائي. بدلاً من قلب البطارية ، طريقة أسهل للقيام بذلك هو فقط تبديل الأسلاك. يجب أن تدرك أن المغناطيس الكهربائي سيصبح ساخنًا جدًا إذا كان يعمل لفترة ، مجرد تحذير في حالة إلهام هذا الفيديو أي مشاريع علمية. دعونا نعود إلى مغناطيس الغزل لدي

نا. هذه المرة سنستبدل مغناطيس الغزل مع مغناطيسنا الكهربائي. بمجرد أن نربط الأسلاك ، يتم تشغيل المغناطيس ويصطف مع المغناطيس الجانبي. الآن ، في الواقع ، ربط هذه الأسلاك سيمنع الترباس من الغزل بحرية ولكن المهم هنا هو مفهوم مغناطيس غزل. الآن دعنا نبدل أسلاك لعكس القطبين على المغناطيس الكهربائي. نفس القطبين صد و تجذب الأقطاب المقابلة. الآن ، عكس القطبية مرة أخرى. نفس القطبين صد و تجذب الأقطاب المقابلة. إذا واصلنا تبديل القطبية ، سيظل مغناطيسنا الكهربائي يدور. لجعل هذا قويا ، دعنا نحضر آخر مغناطيس دائ

م على الجانب. لاحظ كيف أن لهذا الجانب القطب الجنوبي نحو المركز وهذا الجانب القطب الشمالي باتجاه المركز. تعمل المغناطيسات الجانبية معًا لتدوير واحد في المنتصف. يوضح هذا هنا الأساسيات من محرك كهربائي لكننا بحاجة إلى إجراء بعض التحسينات. يمكن استبدال المغناطيسين الجانبيين بمغناطيس منحني أقوى. وبدلاً من الترباس بالأسلاك ، سنستخدم حلقة معدنية. يسمى هذا المحرك. ربط أسلاكنا و لدينا دائرة مرة أخرى. هذه المرة ، يمكنك التفكير المغناطيس الكهربائي مسطح مثل هذا مع القطب الجنوبي مشيرا لأعلى. الآن سوف تدور الم

حرك حتى تصطف الأعمدة المقابلة. يمكننا أن نبقيها تدور عن طريق تبديل الأسلاك مثلما فعلنا من قبل. ولكن هذا كثير من العمل للجلوس هنا وتبديل هذه الأسلاك يدويًا. نحن بحاجة إلى إضافة شيء إلى المحرك المسمى بالعاكس. إنها حلقة ذات ثغرات في الجوانب المقابلة. سوف يدور المبدل جنبا إلى جنب مع المحرك. الآن نقوم بتوصيل الدائرة مع فرشتين على الجانب. سوف تنزلق هذه الفرش على طول كما يدور المبدل. وهي محملة بنابض بحيث يحافظون دائمًا على الاتصال. يتدفق التيار من السلك من خلال الفرشاة ، حلقة المبدل ، حلقة المحرك والظه

ر من خلال الجانب الآخر. الآن لدينا مغناطيس كهربائي لدينا ويدور المحرك. بينما نأتي هذه المرة ، ستقوم الفرش بتبديل الاتصال إلى الجانب الآخر من حلقة العاكس. وتذكر ، هناك فرشتان لذلك يحدث هذا على كلا الجانبين. قبل التبديل ، التيار في المحرك يتدفق بهذه الطريقة. بعد تبديل الفرشاة للجوانب ، التيار يتدفق في الاتجاه الآخر. هذا يعني المغناطيس الكهربائي يبدل القطبية ، مما سيؤدي إلى المحرك للحفاظ على الغزل. حلقة المبدل هذه تفعل نفس الشيء كتبديل الأسلاك مثلما كنا نفعل من قبل ولكن هذه المرة ، يفعل كل شيء بمفر

ده. وسوف تستمر في الدوران طالما أننا متصلون بالبطارية. افصل البطارية ، لا مزيد من المغناطيس الكهربائي ويتوقف الغزل. الآن ، حتى الآن ، استخدمنا فقط حلقة واحدة على المحرك. هذا سوف يسبب محركنا للحصول على سرعة غير منتظمة وفي الواقع ، يمكننا الحصول عليها عالقة في هذا الموقف مع الفرشاة في منتصف الطريق بين مقاطع المبدل. ما يمكننا القيام به هو الانقسام حلقة المبدل ثم نضيف حلقة أخرى ، لذلك أولا ، الفرش على اتصال مع شرائح المبدل هذه ، الذي يشغل مغناطيس المحدد ، مما يجعلها تبدأ في الدوران. بمجرد أن نصل إلى

هنا ، فرش التبديل الاتصال إلى الزوج التالي من شرائح المبدل ، مما يعني أن هذه الحلقة تتوقف ويتم تشغيل الحلقة التالية. الآن ، هذا المغناطيس الكهربائي يريد الدوران. الفرش تبديل الاتصال ويتم تشغيل الحلقة التالية. هذا يحدث باستمرار بينما يدور محركنا. إنها تقريبًا مثل الحلقات سيتناوبون كونهم مغناطيس كهربائي. ستضيف بعض المحركات الكهربائية العديد من الحلقات في المحرك. هذا يضمن أنه سيكون هناك تكون حركة دوران مستمرة على المحرك. هذه القوة الدورانية على يسمى المحرك عزم الدوران. عزم دوران أقوى يعني دوران أس

رع. هناك بعض الأشياء يمكن القيام به لتحسين عزم الدوران للمحرك. المغناطيس الكهربائي أقوى عندما يكون هناك المزيد من الأسلاك. هذا صحيح عندما نلف المزيد من الأسلاك حول الترباس المعدني وهذا صحيح أيضًا متى كل حلقة من حلقات المحرك مصنوعة من العديد من الأسلاك. سيكون المحرك مغناطيسات كهربائية أقوى ، مما يعني أنها ستدور بشكل أسرع. إذا نظرت إلى بعض الصور من المحركات الكهربائية الحقيقية ، يمكنك رؤية الكثير من الأسلاك ملفوفة حولها ونعم ، هذا هو نفس السبب. المزيد من الأسلاك ملفوفة حولها يعني مغناطيسات كهربائي

ة أقوى. طريقة أخرى لجعل هذا أقوى هو استخدام المزيد من الكهرباء. دعونا نتعلم بعض المصطلحات الإضافية هنا. الجزء الذي لا الخطوة تسمى الجزء الثابت. في هذه الحالة ، هما الاثنين مغناطيس دائم على الجانب. هذه تناسب داخل حواف علبة المحرك. المحرك في المنتصف يسمى أيضا الدوار. تذكر ، هذا هو الجزء الذي يدور. يمر المحور عبر الوسط هنا ثم يبرز الجزء الخلفي من المحرك. ما أظهرته لك في هذا الفيديو يسمى محرك DC. إذا كان لديك جهاز يتحرك ويعمل ببطارية ، هناك فرصة جيدة يوجد محرك DC فيه. أنواع أخرى من المحركات الكهربائ

ية ستعمل بشكل مختلف قليلا مما عرضته هنا. بغض النظر عن نوع المحرك ، معظمهم سينتج نوعًا ما حركة الغزل. بمجرد أن تدور ، يمكننا استخدام هذا لصنع تتحرك أجهزة مختلفة. في هذه الحالة ، لعبة أطفال. أو حتى مروحة تبريد غرفتك. غزل المحرك يمكن تحويلها إلى أنواع الحركة الأخرى ، مثل جنبًا إلى جنب الحركة التي نراها في هذه المروحة. أو ماذا عن سكين القطع الكهربائي هذا؟ كل شفرة تعود وتعود بقوة. كل شيء يبدأ مع دوران المحرك لتحويل الترس ، ثم تدفع هذه قطعتين ذهابا وإيابا. لذا آمل أن يكون لهذا الفيديو جعل بعض المصابيح

الكهربائية تنفجر في دماغك. إذا كنت تحب تعلم أشياء جديدة ، توجه إلى بريليانت. هذا موقع ويب لحل المشكلات والتطبيق الذي يركز خاصة في الرياضيات والعلوم. الفكرة هنا هي أن تتعلم بالممارسة. اختر موضوعًا ، يبدأ بالأساسيات لكن بالتدريج يصبح أكثر تعقيدًا كلما تقدمت بالنسبة لي ، لقد استمتعت كيف يمكنك أن ترى هذه المفاهيم بصريا ، مثل مساحة الدائرة. يمكنك معرفة سبب عمل المعادلة. أفضل طريقة للتعلم هو أن تفعل ذلك بنفسك. إتقان المفاهيم من خلال حل المرح والمشاكل التفاعلية والنظر في ذلك ، حتى أنهم حصلوا على دورة

تدريبية الكهرباء والمغناطيسية. يمكنك معرفة المزيد عن المفاهيم التي رأيتها في هذا الفيديو. رائعة رائعة ل أي شخص فضولي ويحب تعلم أشياء جديدة ، سواء كنت طالبًا يتعلمها لأول مرة أو محترف الذي يريد الحفاظ على مهاراتهم حادة. سجل مجانا بالذهاب إلى brilliant.org/jaredowen. أول 200 شخص سيحصلون أيضًا على خصم 20 ٪ عضويتهم المميزة السنوية. (الموسيقى متفائلا)