La plupart des moteurs fabriqués commercialement ont des pièces et des spécifications compliquées pour optimiser leurs performances. Cependant, à un niveau plus basique, presque tout le monde peut construire un moteur électrique à l'aide d'outils bon marché et couramment disponibles. Ce simple moteur électrique utilise l'électricité et le magnétisme pour faire tourner une bobine de fil qui est soutenue par des trombones. Il s'agit d'un exercice amusant qui vous aide à découvrir les principes scientifiques sous-jacents de chaque moteur, peu importe à quel point il est avancé.
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Partie 1 sur 3: Faire la bobine de fil
Étape 1. Rassemblez tout votre matériel
Ce projet nécessitera du fil de cuivre (tout ce qui sera de calibre 24 à 28 fera l'affaire), un aimant, du ruban isolant, une pile D et deux trombones. Placez-les tous sur la table devant vous pour pouvoir y accéder facilement lors de l'assemblage du moteur.
- Vous aurez également besoin de pinces à dénuder ou d'une lame si votre fil est isolé.
- Vous pouvez acheter toutes ces choses dans votre quincaillerie locale ou dans la plupart des grands magasins de détail.
Étape 2. Enroulez le fil autour d'un objet cylindrique comme une batterie pour faire une bobine
Prenez la pile D ou tout autre objet cylindrique et enroulez votre fil autour d'elle au moins 7 à 10 fois avec 2 pouces (5,1 cm) de fil dépassant de chaque extrémité. Cela créera une bobine qui constituera finalement la majorité du moteur.
- Gardez la bobine serrée pendant que vous enroulez le fil autour de la batterie.
- Assurez-vous de laisser suffisamment de jeu à chaque extrémité de la bobine lorsque vous l'enroulez.
Étape 3. Desserrez la bobine (si nécessaire) et retirez la batterie
Retirez la batterie (ou le cylindre que vous avez utilisé) du haut ou du bas de la boucle que vous avez créée avec le fil et mettez-la de côté. Vous devriez être laissé avec juste une bobine.
- Veillez à ne pas laisser le fil se dérouler lorsque vous manipulez la bobine.
- Si la batterie ou le cylindre est coincé, desserrez un peu la bobine enroulée autour de celle-ci pour la faire sortir.
Étape 4. Enroulez plusieurs fois chaque extrémité du fil autour de la bobine
Prenez une extrémité du fil et tirez-la à travers la bobine afin qu'elle s'enroule autour du fil et aide à maintenir la forme de la bobine. Répétez ensuite le processus avec l'autre extrémité du fil du côté opposé de la boucle de la bobine.
- Vous pouvez enrouler chaque extrémité autour du fil 2 ou 3 fois.
- Assurez-vous de laisser au moins 2 pouces (5,1 cm) de fil sortir de chaque extrémité de la bobine.
Étape 5. Faites un nœud autour de la bobine avec chaque extrémité libre de fil
Appuyez une fois de plus sur l'extrémité du fil à travers la bobine, puis faites passer le fil à travers la boucle qui crée pour le fixer comme un nœud autour de la bobine. Répétez ensuite le processus sur le côté opposé de la bobine en utilisant l'autre extrémité du fil.
- Une fois terminé, la bobine devrait ressembler à un cercle de fil avec les deux extrémités s'étendant des côtés opposés.
- Ces nœuds ne sont pas nécessaires au fonctionnement du moteur, mais aideront à garantir que la bobine ne se défait pas lorsque vous ne la tenez pas.
Étape 6. Ajoutez du ruban isolant aux extrémités opposées de la bobine si elle semble lâche
Si la boucle de la bobine ne tient pas bien sa forme, prenez un petit morceau de ruban adhésif et enroulez-le autour du fil en haut ou en bas, là où les extrémités du fil ne s'étendent pas. Utilisez le même morceau de ruban adhésif de l'autre côté de la bobine pour la maintenir en équilibre.
- Vous n'avez pas besoin de beaucoup de ruban électrique. Un morceau d'environ 0,5 pouces (1,3 cm) de long conviendra.
- Si la bobine a la forme d'un cercle sans le ruban, vous pouvez sauter cette étape.
Partie 2 sur 3: Assemblage du moteur
Étape 1. Retirez les extrémités du fil de la bobine
Les extrémités étendues du fil doivent être pointées directement de chaque côté de la boucle et s'étendre sur environ 5,1 cm (2 pouces). Travaillez tous les petits coudes du fil qui est étendu de sorte qu'ils soient plus ou moins complètement droits.
Assurez-vous que l'endroit où les fils sortent de la boucle de chaque côté est égal, de sorte que la bobine sera même une fois le moteur assemblé
Étape 2. Retirez l'isolant aux deux extrémités, le cas échéant
Si le fil que vous utilisez est isolé, vous devrez exposer le fil en dessous. Utilisez une paire de pinces à dénuder ou une lame pour trancher la couche isolante sans endommager le fil, puis retirez l'isolant du fil pour l'exposer.
- Assurez-vous qu'au moins 1 pouce (2,5 cm) de fil est exposé des deux côtés.
- Si le fil n'est pas isolé, vous pouvez sauter cette étape.
Étape 3. Enduisez un côté de chaque extrémité de fil avec un marqueur permanent
Tenez la bobine dans une main avec votre index et votre pouce de sorte que la boucle soit debout et que les fils s'étendent de chaque côté. Ensuite, utilisez un marqueur permanent pour colorer juste le haut du fil exposé s'étendant de chaque côté.
- Ne colorez que la partie supérieure du fil exposé de chaque côté. Laissez le côté inférieur non coloré.
- Cette variation dans le fil aidera à engager le moteur.
Étape 4. Étirez les extrémités de deux trombones en métal
Prenez vos trombones et dépliez les extrémités pour qu'elles soient droites. Laissez la boucle restante du trombone intacte. Il tiendra les extrémités étendues du fil sur votre bobine une fois le moteur assemblé.
- Les trombones devraient maintenant ressembler chacun à une boucle avec un long bras qui en sort.
- Si vous n'avez pas de trombones, vous pouvez créer des boucles avec du fil rigide dans le même but.
Étape 5. Collez les extrémités étendues de chaque trombone sur les côtés opposés d'une batterie D
Posez la batterie sur le côté. Placez l'extrémité étendue d'un trombone contre le côté positif de la batterie D et fixez-la en place avec un morceau de ruban adhésif. Ensuite, touchez l'extrémité étendue de l'autre trombone sur le côté négatif de la batterie et collez-la également en place.
- Assurez-vous que les deux trombones sont pointés dans la même direction.
- Vous pouvez ajouter un peu plus de ruban adhésif au bas de la batterie pour l'empêcher de rouler d'un côté à l'autre, mais c'est facultatif.
Étape 6. Faites glisser les extrémités de la bobine dans les trombones comme un support
En tenant la batterie pour l'empêcher de rouler (sauf si vous avez créé une béquille en ruban), insérez le fil prolongé d'un côté de la bobine dans l'un des trombones, puis faites glisser l'autre extrémité prolongée dans l'autre trombone.
- Lâchez la bobine pour qu'elle repose sur les trombones via les bras étendus et exposés de la bobine.
- Si les trombones sont trop éloignés les uns des autres, pliez-les vers l'intérieur pour qu'ils puissent tenir la bobine.
Étape 7. Utilisez du ruban adhésif pour fixer un aimant à la batterie sous la bobine
Placez un morceau de ruban adhésif sur votre aimant, puis ramassez-le et collez-le sur la batterie centrée sous la bobine que vous venez de mettre. La batterie fournira un courant qui traverse la bobine, qui, lorsqu'elle est couplée à l'aimant, forcera la bobine à tourner.
- L'aimant est la dernière pièce dont vous avez besoin pour compléter le moteur, vous pouvez donc repérer un peu la bobine lorsque vous la mettez en place.
- Fixez l'aimant avec du ruban adhésif pour ne pas avoir à le maintenir en place.
- Il n'y a aucun risque de blessure ou de choc lors de cette opération, mais soyez toujours prudent lorsque vous travaillez avec des appareils électroniques.
Partie 3 sur 3: Faire fonctionner le moteur en douceur
Étape 1. Retirez ou ajustez tout ce qui empêche la bobine de tourner
Si la bobine se heurte à l'aimant pendant qu'elle tourne, retirez le ruban qui maintient les trombones de chaque côté de la batterie et déplacez-les vers le haut jusqu'à ce que la bobine puisse dégager la batterie.
- La bobine doit pouvoir tourner librement pour que le moteur fonctionne.
- Si vous avez utilisé la batterie pour créer votre bobine, elle doit être suffisamment petite pour sauter cette étape.
Étape 2. Ajustez l'équilibre en déplaçant les trombones pour faire tourner le moteur librement
Vous devrez peut-être expérimenter un peu le placement et le positionnement des trombones pour maintenir la bobine en place. Serrez-les bien si les extrémités du fil continuent de sortir ou pliez-les davantage si les clips entrent en contact avec la boucle de la bobine elle-même.
Assurez-vous que les deux trombones sont à égalité. S'ils sont tordus, cela pourrait empêcher la bobine de tourner
Étape 3. Faites tourner légèrement la bobine si elle ne démarre pas toute seule
Si la bobine ne commence pas à tourner toute seule, poussez-la avec votre doigt pour la démarrer. S'il ne tourne pas, appuyez sur le ruban qui maintient les trombones sur la batterie pour vous assurer qu'ils sont bien fixés.
- La bobine commencera probablement à tourner librement. Si c'est le cas, le moteur est complet.
- La bobine continuera à tourner jusqu'à ce que la batterie soit épuisée ou que vous l'arrêtiez.
Étape 4. Essayez la direction opposée s'il ne tourne toujours pas
Si le moteur ne commence pas à tourner lorsque vous le poussez dans une direction, essayez de le pousser dans la direction opposée pour voir si cela fonctionne. Ce moteur ne devrait tourner que dans un sens, vous devrez donc peut-être essayer les deux sens pour trouver le bon.
- Une fois qu'il commence à tourner, il ne s'arrêtera pas à moins que vous ne l'arrêtiez.
- S'il ne démarre pas, vérifiez que vos connexions sont toutes solides, puis réessayez.
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Des astuces
- Si vous avez du mal à attacher la bobine à l'aide du fil restant, vous pouvez simplement utiliser du ruban électrique ou du scotch pour maintenir la bobine du moteur à la place.
- Vous pouvez utiliser cette méthode pour construire un moteur de tout type en remplaçant la batterie et le support de batterie par d'autres sources d'énergie et leurs conteneurs respectifs. L'idée de base est de faire circuler une énergie alternative à travers l'armature du moteur d'une manière ou d'une autre.
