كيفية صنع محرك كهربائي بسيط من مواد متاحة

صنع محرك كهربائي في المنزل ليس مهمة معقدة كما يعتقد البعض، بل يمكن تنفيذه بخطوات بسيطة باستخدام أدوات متوفرة مثل البطارية والأسلاك. تعلم كيفية صنع محرك كهربائي بسيط للسنة الثانية متوسط أو حتى تجربة صنع محرك كهربائي بسيط ببطارية يفتح آفاقًا لفهم مكونات المحرك الكهربائي، واكتساب مهارات علمية وعملية ممتعة ومفيدة في نفس الوقت!

ما الفكرة التي تستخدم في صنع محرك كهربائي؟

فكرة صنع محرك كهربائي بسيطة جدا، فيمكننا صنع محرك كهربائي بسيط بنفس الفكرة التي تستخدم في آلية المحرك الكهربائي العادي، فهو نفس فكرته ونفس مبادئه، وتكون سهولته في إيجاد الأدوات التي تستخدم في صنعه.

ما هي الأدوات التي تستخدم في صنع المحرك الكهربائي؟

لـصنع محرك كهربائي بسيط ببطارية أدوات خاصة ولكنها دائما متاحة وتكون موجودة في المنزل:

• سلك

• بطارية جافة

• إبرتا خياطة

• مغناطيس

• 4 أقلام رصاص، ويمكن استبدالها بأسطوانة [1]

تعرف أيضًا على: تصميم وتطوير المحركات الكهربائية عالية الكفاءة

ما هي الخطوات التي تنفذ لـصنع المحرك الكهربائي؟

توجد عدة خطوات يجب اتباعها لـصنع محرك كهربائي بسيط، وهي:

نضع الأقلام بالترتيب، وقلمين أفقيين على قلمين أفقيين، ثم نثبتهم باللاصق.
نلف السلك من المنتصف على الأقلام 15 لفة في اتجاه، و15 لفة في الاتجاه المعاكس ليصبح لدينا 30 لفة.
ننزع الأقلام فيتكون ملف سلك. نمسك كل طرف في جهة، ونلف على كل طرف 3–4 لفات، ثم نسحب السلك ليصبح لدينا خط مستقيم بعيد عن الملف.
نثبت البطارية بلاصق على سطح أملس. نقص طرفي السلك لإزالة العازل.
ندخل كل طرف في خرم إبرة خياطة، ونثبت رأس الإبرة على قطبي البطارية بلاصق.
نضع مغناطيس أسفل الملف، ثم ندور الملف يدويًا. إذا تمت الخطوات بشكل صحيح، يبدأ الملف في الدوران.
وإن توقف، نديره بالعكس.

تعرف أيضًا على: تحليل أداء المولدات الكهربائية في ظروف التشغيل المختلفة

ما هو المحرك الكهربائي؟

هو عبارة عن آلة كهربائية ميكانيكية تعمل على تحويل من طاقة كهربائية إلى ميكانيكية، ويكون اعتماده الكلي في تشغيله على التفاعل بين المجال الكهربائي، والمجال المغناطيسي. ويمكن تصنيف المحركات الكهربائية إلى نوعين:

• التيارات المتناوبة

• التيارات المستمرة

وهذه الفقرة تتحدث مباشرة عن تعريف المحرك الكهربائي. [2]

تعرف أيضًا على: طريقة تنظيف المروحة من الغبار بسهولة

من هو صاحب فكرة المحرك الكهربائي؟

صاحب فكرة المحرك الكهربائي هو المخترع الإنجليزي مايكل فاراداي، وتم اختراعه في القرن الثامن عشر. وله استخدامات كثيرة جدًا فهو من الآلات الحيوية، مثل الأدوات المنزلية مثل ماكينات الخياطة، والقطارات، والغسالات.
ويكون محرك كهربائي قوي بأحجام مختلفة، تختلف من جهاز إلى الآخر.

تعرف أيضًا على: أثر اختراع الترانزستور على علم الإلكترونيات

ما هي مكونات المحرك الكهربائي؟

• العضو الثابت

• العضو الدوار

• المبادل الكهربائي

تعتبر هذه الفقرة مثالية لتوضيح أجزاء المحرك الكهربائي بالصور في حال تم دعمها بصور لاحقًا في المقال.

تعرف أيضًا على: الطاقة الكهربائية: توليد واستخدام الكهرباء

ما هي آلية العمل للمحرك البسيط؟

يقوم المحرك بتحويل الطاقة من كهربائية إلى حركية. يمر التيار الكهربائي عبر الأسلاك للوصول إلى المحرك، مما يؤدي إلى توليد المجال المغناطيسي، حيث يكون الاعتماد الكلي للمجال المغناطيسي على شدة التيار الذي يمر بداخل المحرك.
وينتج عن ذلك علاقة طردية، أي أن كلما زادت شدة التيار الكهربائي زادت شدة المجال المغناطيسي.

ما هي الأدوات المستخدمة لـصنع محرك كهربائي بسيط؟

• مغناطيسيان

• بطارية

• مسمار

هل يكون هناك دور لورقة الألومنيوم في تصنيع المحرك البسيط؟

في الحقيقة وجودها اختياري، حيث أنها لا تؤثر في التصنيع، ولكنها تعمل وتساعد على إبراز الحركة التي تنتج عند تشغيل المحرك.

ما دور البطارية في المحرك؟

تعتبر البطارية هي المصدر الحقيقي للطاقة الكهربائية، ويكون دور السلك هو توصيل الكهرباء للمحرك. عند دوران المحرك تتحول الطاقة من كهربائية إلى حركية.
تكون قوة التيار الموصلة للمحرك معتمدة اعتماد كلي على قوة البطارية.
يجب أن نتعامل بحذر، حيث ترتفع درجة حرارة البطارية والمسمار، مما قد يؤدي إلى إصابات، لذا يجب التشغيل عن بعد لتجنب الحوادث.

ما هي الخطوات التي تتبع عند صنع محرك كهربائي بسيط ببطارية؟

• تحضير قاعدة خشبية أو بلاستيكية (قاعدة المحرك).

• تثبيت مغناطيس بصفة مستديمة على القاعدة باستخدام اللاصق القوي.

• نحضر سلك نحاس بسمك رفيع ونقوم بقصه إلى 10 سم.

• نلف السلك حول المسمار الصغير لتكوين دائرة صغيرة من السلك.

• نحضر بطارية صغيرة، ونوصل طرفي السلك بها.

• بعد ذلك نوصل السلك بالحلقة السلكية الصغيرة التي تكون حول المسمار.

• نضع المحرك على سطح أملس، وندور حلقة السلك بأصابعنا ليبدأ المحرك في الحركة.

• في هذه الخطوة يجب أن يدور المحرك ولكن بسرعة بسيطة.

• المحرك البسيط لا ينتج منه قوة كبيرة، لذا لا يجوز استخدامه للأغراض العملية.

كيف يتم صنع محرك كهربائي بسيط للسنة الثانية متوسط باستخدام أدوات سهلة؟

في الحقيقة لا يمكن صنع محرك بسيط باستخدام الشمعة، حيث إن الشمعة لا تحتوي على الطاقة اللازمة لتشغيل المحرك، لكن من الممكن صنع محرك كهربائي بسيط للسنة الثانية متوسط باستخدام بطارية ومغناطيس وسلك نحاسي.
نقوم بتوصيل البطارية بالسلك النحاسي، ويتحرك الطرف الآخر من السلك في حركة تشبه الحركة الدائرية حول المغناطيس فيتم توليد الحركة.

تعرف أيضًا على: ماهو التيار الكهربائي؟

ما معنى عزم الدوران في المحرك الكهربائي؟

المقصود بعزم الدوران هو قوة وقدرة العضو الدوار. يحتوي كل محرك كهربائي قوي على حد أقصى للسرعة وعزم دوران.
في حالة وجود حمل فوق العضو الدوار يصبح من المستحيل دوران المحرك، وفي حالة عدم وجود حمل يدور المحرك لكن بسرعة بطيئة جدًا.
محرك كهربائي صغير وقوي لا يحتمل التشغيل الثقيل، ومستخدماته محدودة.

تعرف أيضًا على: معادلات ومخاطر شدة التيار الكهربي

في الختام، يُعد صنع محرك كهربائي تجربة تعليمية رائعة يمكن تنفيذها بأدوات بسيطة. سواء كنت تطمح إلى صنع محرك كهربائي بسيط لفهم الأساسيات، أو تبحث عن محرك كهربائي صغير وقوي للتطبيقات المتقدمة، فالتجربة تمنحك نظرة عملية على أجزاء المحرك الكهربائي بالصور وتعريف المحرك الكهربائي بطريقة تفاعلية وشيقة. بالتجريب والتعلُّم، يتحول المفهوم النظري إلى واقع ملموس يمكن للجميع استكشافه.

أسئلة قد تهمك

إليك مجموعة من الأسئلة المهمة التي قد تثير اهتمامك:

كيفية عمل محرك كهربائي؟

تعتمد كيفية عمل محرك كهربائي على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية من خلال التفاعل بين المجال المغناطيسي والتيار الكهربائي. عندما يمر التيار في سلك داخل مجال مغناطيسي، يتولد عزم دوران يؤدي إلى دوران الملف أو الجزء المتحرك في المحرك الكهربائي. بالتالي هذا التفاعل هو الأساس الذي تعتمد عليه أغلب أنواع المحركات، سواء البسيطة منها أو المعقدة.

ما هو بناء وطريقة عمل المحرك الكهربائي؟

يتكون بناء المحرك الكهربائي من عدة أجزاء رئيسية مثل:

• العضو الثابت

• العضو الدوار

• المبادل الكهربائي

• لفائف السلك

• مغناطيس دائم أو كهربائي

طريقة عمل المحرك الكهربائي تبدأ عند مرور التيار في اللفائف داخل مجال مغناطيسي، مما يولد قوة حركية تُعرف باسم “قوة لورينتز”، تدفع الجزء الدوار للدوران. تستمر الحركة طالما استمر التيار في التدفق.

ما هو المحرك الكهربائي؟

المحرك الكهربائي هو جهاز ميكانيكي كهربائي يقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. يُستخدم في مجموعة كبيرة من التطبيقات اليومية مثل الأجهزة المنزلية، الأدوات الكهربائية، المصانع، وحتى السيارات.
يمكن تصنيفه حسب نوع التيار إلى نوعين:

• محركات التيار المستمر (DC)

• محركات التيار المتردد (AC)

وهو من أعظم اختراعات القرن، وله دور كبير في حياتنا اليومية.

ما هو مبدأ عمل المحرك الكهربائي؟

مبدأ عمل المحرك الكهربائي يعتمد على التفاعل بين التيار الكهربائي والمجال المغناطيسي، وهو ما يُنتج قوة تؤدي إلى دوران الجزء المتحرك داخل المحرك. هذا المبدأ يُعرف بقانون “لورينتز”، ويقول إن السلك الذي يمر فيه تيار كهربائي ويتواجد داخل مجال مغناطيسي. علاوة على ذلك يتعرض لقوة ميكانيكية تسبب له الحركة.

• sciencebuddiesBuild a Simple Electric Motor! (بتصرف)
• britannicaelectric motor (بتصرف)

مشاركة المقال

وسوم