В предыдущей статье под рубрикой «Электроника для начинающих» (см. «М-К» № 8 за 1979 г.) мы с вами разобрались в том, как образуется магнитное поле Оказалось, что его, в частности, создает подаваемый в катушку (соленоид) электрический ток. Поле же с определенной силой действует на поднесенный к нему магнит. Но и магнит с такой же силой действует на провод, по которому идет ток. На явлении взаимодействия электрического тока и магнита основана работа электрических двигателей (электромоторов).
Любой электродвигатель состоит из двух основных частей. Неподвижная создает магнитное поле — это статор, представляющий собой постоянный магнит или обмотку возбуждения, вращающаяся часть — ротор.
Как действует электродвигатель? Между полюсами постоянного магнита (статора) находится ротор — один виток провода: по нему протекает электрический ток. Такой виток с током создает магнитное поле.
Взаимодействуя с постоянным магнитом (статором), северный полюс витка (ротора) притянется к южному полюсу магнита, а южный — к северному. Если теперь изменить направление тока в витке, то расположение полюсов у ротора также изменится на обратное. Возле северного полюса статора окажется северный полюс витка, возле южного — южный. Возникнут силы отталкивания, и виток повернется на пол-оборота. Новое изменение направления тока вызовет поворот еще на пол-оборота и т. д.
Изменяет направление тока в обмотке ротора особое устройство — коллектор. Простейший коллектор — это металлическое кольцо, разделенное на две половины. С каждой половинкой кольца соединен один из концов обмотки ротора. К полукольцам прижимаются щетки — металлические пластины, соединенные с источником тока. Щетки переходят с одной половины кольца на другую, и направление тока в обмотке ротора изменяется. Поэтому он вращается непрерывно. Так действует электродвигатель постоянного тока.
А теперь предлагаем самим изготовить электромотор для движущихся моделей (рис. 1). Начните со статора. По рисунку 2 вырежьте 18 пластин из отожженной жести (например, консервной банки) толщиной 0,5—1 мм. В пластинах просверлите 4 отверстия Ø 2,5 мм: они понадобятся для стягивающих болтов. Далее скрепите все пластины вместе, обработайте напильником торцы статора, уделив особое внимание его внутренней поверхности. Ее диаметр должен быть равен 41 мм.