Ինչպե՞ս է աշխատում էլեկտրական շարժիչը (DC Motor).mp4
WEBVTT
00:01.000 --> 00:13.000
Եթե նայեք ձեր տան շուրջը, կտեսնեք բազմաթիվ սարքեր, որոնք ունեն էլեկտրական շարժիչներ, ինչպիսիք են մանկական խաղալիքները, սեղանի երկրպագուները, ատամի խոզանակները, վարսահարդարիչները և այս էլեկտրական կտրող դանակը:
00:14.000 --> 00:16.000
Բայց ինչպես է աշխատում էլեկտրական շարժիչը:
00:16.000 --> 00:19.000
Միացնում էս ու մի կերպ սկսում է պտտվել։
00:19.000 --> 00:20.000
Ինչո՞ւ է այդպես։
00:20.000 --> 00:28.000
Այս տեսանյութում մենք կանդրադառնանք էլեկտրաէներգիայի և մագնիսների հիմունքներին, այնուհետև կկազմենք բոլորը՝ հասկանալու համար, թե ինչպես է աշխատում շարժիչը:
00:34.000 --> 00:37.000
Այս տեսահոլովակը հովանավորվում է Brilliant-ի կողմից:
00:39.000 --> 00:41.000
Սկսենք մի բանից, որը կոչվում է միացում:
00:41.000 --> 00:46.000
Դուք ունեք մարտկոց, որոշ լարեր և էլեկտրականություն օգտագործող սարք, օրինակ՝ լամպ:
00:46.000 --> 00:54.000
Էլեկտրականությունը հոսում է շղթայի միջով, բայց հենց որ լարը խզվում է, հոսանքը դադարում է հոսել, և լամպը անջատվում է:
00:54.000 --> 00:56.000
Շղթայի աշխատանքի համար ճանապարհը պետք է ամբողջական լինի:
00:57.000 --> 01:00.000
Սա լավագույնս արվում է անջատիչի օգտագործման միջոցով:
01:02.000 --> 01:04.000
Էլեկտրականությունը հոսում է լարով:
01:04.000 --> 01:07.000
Սա կոչվում է պայմանական հոսք:
01:07.000 --> 01:11.000
Եթե մարտկոցը հանենք և շրջենք, ապա հոսանքը կհոսի հակառակ ուղղությամբ։
01:11.000 --> 01:18.000
Լույսի լամպը դեռ կաշխատի երկու դեպքում էլ, բայց կան որոշ սարքեր, որոնք տարբեր կերպ կաշխատեն՝ կախված նրանից, թե որ ուղղությամբ է հոսում հոսանքը:
01:18.000 --> 01:20.000
Լավ, ուրեմն դա շղթայի հիմունքներն են:
01:21.000 --> 01:22.000
Հիմա գանք այստեղ:
01:22.000 --> 01:24.000
Սա մագնիս է:
01:24.000 --> 01:30.000
Այն ունի հյուսիսային և հարավային բևեռ, և սիրում է գրավել այլ մետաղական առարկաներ, ինչպիսիք են այս թղթի սեղմակները:
01:30.000 --> 01:36.000
Եթե դեպի այն մեկ այլ մագնիս եք բերում, հակառակ բևեռները ձգում են, իսկ նույն բևեռները վանում են:
01:37.000 --> 01:38.000
Պարտադիր չէ, որ մագնիսներն այս տեսքով լինեն:
01:39.000 --> 01:42.000
Օրինակ, որոշ մագնիսներ կարող են այսպես ավելի հարթ լինել:
01:42.000 --> 01:47.000
Դուք կարող եք մտածել այս մագնիսի մասին, ինչպես միշտ միացված է, այն միշտ աշխատում է, իրականում չեք կարող այն անջատել:
01:47.000 --> 01:49.000
Այդ իսկ պատճառով այն երբեմն կոչվում է մշտական մագնիս:
01:50.000 --> 01:54.000
Այն կազմված է շատ ավելի փոքր մագնիսական տիրույթներից, որոնք շարված են նույն ուղղությամբ:
01:54.000 --> 01:57.000
Բայց ավելի ուշ ես ձեզ ցույց կտամ մագնիսի մի տեսակ, որտեղ դա միշտ չէ, որ այդպես է:
01:57.000 --> 02:03.000
Եկեք վերցնենք մեր մշտական մագնիսներից մեկը և կենտրոնում անցք փորենք և դնենք մի բանի վրա, որը թույլ կտա պտտվել:
02:03.000 --> 02:05.000
Այժմ բերեք ևս մեկ մագնիս դեպի այն:
02:05.000 --> 02:10.000
Մեր պտտվող մագնիսը անմիջապես կշարվի այնքան ժամանակ, մինչև հակառակ բևեռները լինեն իրար կողքի:
02:10.000 --> 02:12.000
Այժմ անջատեք կողային մագնիսը:
02:12.000 --> 02:16.000
Նույն բևեռները վանում են, իսկ հակառակ բևեռները ձգում են։
02:17.000 --> 02:22.000
Եթե մենք շարունակենք անջատել այս կողային մագնիսները, ապա մեր պտտվող մագնիսը պարզապես կշարունակի պտտվել:
02:22.000 --> 02:24.000
Պտտվող մագնիսի այս գաղափարը իսկապես կարևոր է:
02:25.000 --> 02:26.000
Մենք մի պահ կվերադառնանք դրան:
02:26.000 --> 02:29.000
Ահա մետաղյա պտուտակ, որը մագնիս չէ:
02:29.000 --> 02:33.000
Այն կազմված է մագնիսական տիրույթներից, բայց դրանք ուղղվում են պատահական ուղղություններով:
02:33.000 --> 02:38.000
Հիմա եկեք մի մետաղալար վերցնենք, մի քանի անգամ փաթաթենք այն և հետո ստեղծենք շղթա:
02:38.000 --> 02:42.000
Լարերի միջով հոսանքը ստիպում է մագնիսական տիրույթներին շարվել:
02:42.000 --> 02:47.000
Դա նշանակում է, որ մենք պարզապես մագնիս ենք պատրաստել, ավելի կոնկրետ՝ էլեկտրամագնիս:
02:47.000 --> 02:50.000
Այն կարող է անել նույն բաները, ինչ կարող է մշտական մագնիսը:
02:50.000 --> 02:56.000
Այն կարող է մետաղի կտորներ վերցնել և ունի հյուսիսային և հարավային բևեռներ, որոնք կգրավեն կամ կվանեն այլ մագնիսներ:
02:56.000 --> 03:02.000
Բայց էլեկտրամագնիսն առանձնահատուկ է այն առումով, որ այն կարելի է միացնել կամ անջատել, ինչպես լամպը:
03:02.000 --> 03:04.000
Դուք չեք կարող դա անել մշտական մագնիսով:
03:06.000 --> 03:08.000
Այժմ տեսեք, թե ինչ է տեղի ունենում, երբ մենք շրջում ենք մարտկոցը:
03:08.000 --> 03:12.000
Էլեկտրական հոսանքը հոսում էր այս կողմ, իսկ այժմ այն հոսում է հակառակ ուղղությամբ։
03:13.000 --> 03:16.000
Սա կհանգեցնի, որ մեր մագնիսի վրա գտնվող բևեռները փոխվեն տեղերով:
03:16.000 --> 03:19.000
Հյուսիսը կդառնա հարավ, իսկ հարավը՝ հյուսիս։
03:20.000 --> 03:23.000
Սա կոչվում է էլեկտրամագնիսների բևեռականության հակադարձում:
03:23.000 --> 03:28.000
Մարտկոցը շրջելու փոխարեն, դա անելու ավելի հեշտ միջոց է պարզապես լարերը միացնելը:
03:28.000 --> 03:32.000
Պետք է տեղյակ լինեք, որ էլեկտրամագնիսը շատ տաքանալու է, եթե այն որոշ ժամանակ միացված լինի:
03:32.000 --> 03:35.000
Պարզապես զգուշություն, եթե այս տեսանյութը ոգեշնչի որևէ գիտական նախագիծ:
03:36.000 --> 03:37.000
Եկեք վերադառնանք մեր պտտվող մագնիսին:
03:38.000 --> 03:41.000
Այս անգամ մենք կփոխարինենք պտտվող մագնիսը մեր էլեկտրամագնիսով:
03:42.000 --> 03:46.000
Հենց որ միացնում ենք լարերը, մագնիսը միանում է, և այն գծվում է կողային մագնիսի հետ։
03:46.000 --> 03:54.000
Այժմ, իրականում, այս լարերի միացումը կկանխի պտուտակն ազատ պտտվելուց, բայց այստեղ կարևորը պտտվող էլեկտրամագնիսի գաղափարն է:
03:54.000 --> 03:57.000
Հիմա եկեք փոխենք լարերը էլեկտրամագնիսի վրա բևեռները հակադարձելու համար:
03:58.000 --> 04:01.000
Նույն բևեռները վանում են, իսկ հակառակ բևեռները ձգում են։
04:01.000 --> 04:03.000
Այժմ նորից փոխեք բևեռականությունը:
04:03.000 --> 04:06.000
Նույն բևեռները վանում են, իսկ հակառակ բևեռները ձգում են:
04:06.000 --> 04:10.000
Եթե մենք շարունակենք փոխել բևեռականությունը, մեր էլեկտրամագնիսը պարզապես կշարունակի պտտվել:
04:11.000 --> 04:15.000
Որպեսզի սա ավելի ուժեղ լինի, եկեք կողքից մեկ այլ մշտական մագնիս մտցնենք:
04:15.000 --> 04:20.000
Ուշադրություն դարձրեք, թե ինչպես է այս կողմն ունի հարավային բևեռ դեպի կենտրոն, և այս կողմը ունի հյուսիսային բևեռ դեպի կենտրոն:
04:20.000 --> 04:23.000
Կողային մագնիսները միասին աշխատում են մեջտեղում գտնվող մագնիսները պտտելու համար:
04:23.000 --> 04:28.000
Սա հենց այստեղ ցույց է տալիս էլեկտրական շարժիչի հիմունքները, բայց մենք պետք է մի քանի բարելավումներ կատարենք:
04:29.000 --> 04:33.000
Երկու կողային մագնիսները կարող են փոխարինվել ավելի ուժեղ կոր մագնիսներով:
04:33.000 --> 04:36.000
Եվ մետաղալարերով պտուտակի փոխարեն մենք օգտագործելու ենք մետաղական օղակ:
04:37.000 --> 04:38.000
Սա կոչվում է արմատուրա:
04:38.000 --> 04:41.000
Միացրեք մեր լարերը, և մենք նորից միացում կունենանք:
04:42.000 --> 04:47.000
Այս անգամ դուք կարող եք էլեկտրամագնիսը համարել հարթ, ինչպես հարավային բևեռը դեպի վեր:
04:47.000 --> 04:50.000
Այժմ արմատուրդը կպտտվի այնքան ժամանակ, մինչև հակառակ բևեռները շարվեն:
04:50.000 --> 04:55.000
Մենք կարող ենք շարունակել այն պտտվել՝ միացնելով լարերը ճիշտ այնպես, ինչպես նախկինում:
04:55.000 --> 04:59.000
Բայց սա շատ աշխատանք է նստել այստեղ և ձեռքով անցնել այս լարերը:
04:59.000 --> 05:02.000
Մենք պետք է ինչ-որ բան ավելացնենք խարիսխին, որը կոչվում է կոմուտատոր:
05:02.000 --> 05:05.000
Հակառակ կողմերի բացերով օղակ է:
05:05.000 --> 05:08.000
Կոմուտատորը պտտվելու է արմատուրայի հետ միասին:
05:08.000 --> 05:11.000
Այժմ մենք միացնում ենք միացումը կողքի երկու խոզանակներով:
05:11.000 --> 05:17.000
Այս խոզանակները կսահեն երկայնքով, երբ կոմուտատորը պտտվում է, և դրանք զսպանակավոր են այնպես, որ նրանք միշտ կապ պահպանեն:
05:18.000 --> 05:25.000
Հոսանքը մետաղալարից հոսում է խոզանակի, կոմուտատորի օղակի, խարիսխի օղակի միջով և ետ մյուս կողմից:
05:25.000 --> 05:28.000
Այժմ մենք ունենք մեր էլեկտրամագնիսը և արմատուրը պտտվում է:
05:29.000 --> 05:34.000
Այս անգամ, երբ մենք մոտենում ենք, վրձինները կփոխեն շփումը կոմուտատորի օղակի մյուս կողմում:
05:35.000 --> 05:38.000
Հիշեք, որ կա երկու խոզանակ, այնպես որ դա տեղի է ունենում երկու կողմից:
05:38.000 --> 05:42.000
Անջատիչից առաջ հոսանք դեպի արմատուրա հոսում է այս ճանապարհով:
05:42.000 --> 05:46.000
Այն բանից հետո, երբ խոզանակները փոխում են կողմերը, հոսանքը կհոսի հակառակ ուղղությամբ:
05:48.000 --> 05:53.000
Սա նշանակում է, որ էլեկտրամագնիսն անջատում է բևեռականությունը, ինչը կհանգեցնի խարիսխի պտտմանը:
05:53.000 --> 06:00.000
Այս կոմուտատորի օղակն անում է նույն բանը, ինչ լարերը միացնում է, ինչպես նախկինում էինք անում, բայց այս անգամ ամեն ինչ ինքնուրույն է անում:
06:01.000 --> 06:04.000
Այն կշարունակի պտտվել այնքան ժամանակ, քանի դեռ մենք միացված ենք մարտկոցին:
06:04.000 --> 06:09.000
Անջատեք մարտկոցը, այլևս էլեկտրամագնիս չկա, և պտույտը դադարում է:
06:09.000 --> 06:12.000
Այժմ, մինչ այժմ մենք օգտագործել ենք միայն մեկ օղակ արմատուրայի վրա:
06:12.000 --> 06:21.000
Դա կհանգեցնի նրան, որ մեր շարժիչը կունենա անկանոն արագություն, և իրականում մենք կարող ենք խրվել այս դիրքում վրձինների միջոցով կոմուտատորի հատվածների միջև ընկած կես ճանապարհին:
06:21.000 --> 06:25.000
Այն, ինչ մենք կարող ենք անել, բաժանել է կոմուտատորի օղակը և այնուհետև ավելացնել ևս մեկ օղակ:
06:25.000 --> 06:33.000
Այսպիսով, նախ խոզանակները շփվում են այս երկու կոմուտատորի հատվածների հետ, որոնք միացնում են այս էլեկտրամագնիսը, ինչը ստիպում է այն սկսել պտտվել:
06:33.000 --> 06:43.000
Հենց այստեղ հասնենք, վրձինները փոխում են կոնտակտը հաջորդ զույգ կոմուտատորի հատվածներին, ինչը նշանակում է, որ այս օղակն անջատվում է, և հաջորդ օղակը միանում է:
06:43.000 --> 06:46.000
Այժմ այս էլեկտրամագնիսը ցանկանում է պտտվել:
06:46.000 --> 06:50.000
Խոզանակները փոխում են կոնտակտը և հաջորդ օղակը միանում է:
06:50.000 --> 06:53.000
Սա շարունակում է տեղի ունենալ, երբ մեր շարժիչը պտտվում է:
06:53.000 --> 06:57.000
Մոտավորապես նման է, որ օղակները հերթով կլինեն էլեկտրամագնիս:
06:59.000 --> 07:02.000
Որոշ էլեկտրական շարժիչներ կավելացնեն բազմաթիվ հանգույցներ արմատուրային:
07:03.000 --> 07:07.000
Սա ապահովում է, որ շարժիչի վրա կլինի շարունակական պտտվող շարժում:
07:10.000 --> 07:14.000
Արմատուրայի վրա պտտվող այս ուժը կոչվում է ոլորող մոմենտ:
07:14.000 --> 07:16.000
Ավելի ուժեղ ոլորող մոմենտ նշանակում է ավելի արագ պտույտ:
07:17.000 --> 07:20.000
Կան որոշ բաներ, որոնք մենք կարող ենք անել՝ բարելավելու շարժիչի ոլորող մոմենտը:
07:20.000 --> 07:23.000
Էլեկտրամագնիսներն ավելի ուժեղ են, երբ ավելի շատ լարեր կան:
07:23.000 --> 07:30.000
Սա ճիշտ է, երբ մենք ավելի շատ մետաղալարեր ենք փաթաթում մետաղյա պտուտակին, և դա ճիշտ է նաև, երբ մեր ամրացման օղակներից յուրաքանչյուրը պատրաստված է բազմաթիվ լարերից:
07:31.000 --> 07:35.000
Շարժիչը կունենա ավելի ուժեղ էլեկտրամագնիսներ, ինչը նշանակում է, որ այն ավելի արագ կպտտվի:
07:35.000 --> 07:39.000
Եթե նայեք երկաթուղային էլեկտրաշարժիչների որոշ նկարներ, կարող եք տեսնել բազմաթիվ լարեր, որոնք փաթաթված են շուրջը:
07:39.000 --> 07:41.000
Եվ այո, սա նույն պատճառն է։
07:41.000 --> 07:44.000
Շուրջը փաթաթված ավելի շատ լարեր նշանակում է ավելի ուժեղ էլեկտրամագնիսներ:
07:45.000 --> 07:48.000
Սա ավելի ուժեղ դարձնելու մեկ այլ միջոց է ավելի շատ էլեկտրաէներգիա օգտագործելը:
07:48.000 --> 07:50.000
Եկեք այստեղ սովորենք ևս մի քանի տերմին:
07:50.000 --> 07:52.000
Այն մասը, որը չի շարժվում, կոչվում է ստատոր:
07:52.000 --> 07:55.000
Այս դեպքում դա կողքի երկու մշտական մագնիսներն են:
07:55.000 --> 07:58.000
Դրանք տեղավորվում են շարժիչի գործի եզրերի ներսում:
07:58.000 --> 08:01.000
Մեջտեղի արմատուրը կոչվում է նաև ռոտոր:
08:01.000 --> 08:03.000
Հիշեք, սա այն մասն է, որը պտտվում է:
08:03.000 --> 08:07.000
Այստեղ առանցքը անցնում է միջով, այնուհետև դուրս է գալիս շարժիչի հետևի մասով:
08:07.000 --> 08:10.000
Այն, ինչ ես ձեզ ցույց տվեցի այս տեսանյութում, կոչվում է DC շարժիչ:
08:10.000 --> 08:16.000
Եթե դուք ունեք մի սարք, որը շարժվում է և սնվում է մարտկոցից, ապա մեծ հավանականություն կա, որ դրա մեջ կա DC շարժիչ:
08:16.000 --> 08:20.000
Էլեկտրաշարժիչների այլ տեսակներ կաշխատեն մի փոքր այլ կերպ, քան ես ցույց տվեցի այստեղ:
08:20.000 --> 08:24.000
Անկախ շարժիչի տեսակից, դրանցից շատերը կարտադրեն որոշակի տեսակի պտտվող շարժում:
08:25.000 --> 08:29.000
Երբ այն պտտվում է, մենք կարող ենք դա օգտագործել տարբեր սարքերի շարժման համար:
08:29.000 --> 08:32.000
Այս դեպքում՝ մանկական խաղալիք։
08:33.000 --> 08:36.000
Կամ նույնիսկ օդափոխիչ, որը զովացնում է ձեր սենյակը:
08:36.000 --> 08:43.000
Շարժիչի պտտումը կարող է փոխակերպվել այլ տեսակի շարժման, օրինակ՝ կողք-կողքի շարժման, որը մենք տեսնում ենք այս օդափոխիչում:
08:44.000 --> 08:46.000
Կամ ինչ կասեք այս էլեկտրական կտրող դանակի մասին:
08:46.000 --> 08:48.000
Յուրաքանչյուր սայր ետ ու առաջ է գնում:
08:49.000 --> 08:56.000
Ամեն ինչ սկսվում է այն բանից, որ շարժիչը պտտվում է հանդերձում պտտելու համար, որն այնուհետև այս երկու կտորները ետ ու առաջ է մղում:
08:57.000 --> 09:01.000
Այսպիսով, հուսով ենք, որ այս տեսանյութը ստիպել է ձեր ուղեղում մի քանի լամպ անջատել:
09:01.000 --> 09:04.000
Եթե ձեզ դուր է գալիս նոր բաներ սովորել, գնացեք Brilliant:
09:04.000 --> 09:09.000
Սա խնդիրներ լուծող կայք և հավելված է, որը կենտրոնանում է հատկապես մաթեմատիկայի և գիտության վրա:
09:09.000 --> 09:11.000
Այստեղ գաղափարն այն է, որ դուք սովորում եք անելով:
09:12.000 --> 09:16.000
Ընտրեք թեմա, այն սկսվում է հիմունքներից, բայց աստիճանաբար այն ավելի բարդ է դառնում, երբ գնում եք:
09:16.000 --> 09:21.000
Ինձ համար ես հաճույք եմ ստացել, թե ինչպես կարող եք տեսողականորեն տեսնել այս հասկացությունները, ինչպես շրջանագծի տարածքը:
09:21.000 --> 09:24.000
Դուք կարող եք տեսնել, թե ինչու է հավասարումը աշխատում:
09:24.000 --> 09:26.000
Սովորելու լավագույն միջոցը դա ինքներդ անելն է:
09:26.000 --> 09:30.000
Վարպետեք հասկացությունները՝ լուծելով զվարճալի և ինտերակտիվ խնդիրներ:
09:30.000 --> 09:34.000
Եվ տեսեք, որ նրանք նույնիսկ էլեկտրականության և մագնիսականության դասընթաց են ստացել:
09:34.000 --> 09:36.000
Դուք կարող եք ավելին իմանալ այն հասկացությունների մասին, որոնք դուք տեսել եք այս տեսանյութում:
09:37.000 --> 09:40.000
Brilliant-ը հիանալի է բոլորի համար, ովքեր հետաքրքրասեր են և սիրում են նոր բաներ սովորել:
09:41.000 --> 09:46.000
Անկախ նրանից՝ դուք ուսանող եք, որը սովորում եք այն առաջին անգամ, թե մասնագետ, ով ցանկանում է պահպանել իր հմտությունները:
09:46.000 --> 09:49.000
Գրանցվեք անվճար՝ այցելելով brilliant.org slash Jared Owen:
09:49.000 --> 09:54.000
Առաջին 200 մարդիկ կստանան նաև 20 տոկոս զեղչ իրենց տարեկան պրեմիում անդամությունից: