Физика своими руками изобретения


Физика своими руками изобретения

Физика своими руками изобретения

Физика своими руками изобретения


Подробности Просмотров: 2992

Работу выполнил

обучающийся 8 класса:   

Лысцев Дмитрий

под руководством учителя физики:

Ли Ларисы Васильевны

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

I. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕ

I.1. История изобретения электродвигателя.

I.2. Устройство технического электродвигателя.

I.3. Применение электрических двигателей.

I.4. Преимущества электродвигателей.

II. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

II.1. Конструирование модели водного транспорта с электродвигателем.

II.2. Технические характеристики модели «Экокатер».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ  И ИНТЕРНЕТ - РЕСУРСОВ

ВВЕДЕНИЕ

Матросская шапка, веревка в руке,

Тяну я кораблик по быстрой реке,  

И скачут лягушки за мной по пятам

И просят меня: Прокати капитан!..

Обоснование выбора темы

Строки из стихотворения Агнии Барто уносят меня в детство, когда лужи для меня были частью океана. Мы с мамой мастерили кораблики из альбомного листа и отправлялись в дальнее плавание по огромным лужам. Со временем, когда я подрос, мне захотелось сделать кораблик самому. Я мастерил, используя разные материалы: коробочку из - под шашек, баночку из - под кильки, фанерку, где парусом служил лоскуток ткани, а мачтой - цветной карандаш. Кораблик своими руками – это  не только увлекательное развлечение, но и прекрасная возможность развивать фантазию и воображение, творческие способности. Повзрослев, мне захотелось сделать кораблик с моторчиком. Эту идею мне помог осуществить папа, когда в гараже в коробке со сломанными игрушками нашел моторчик от машинки с радиоуправлением. Я попробовал превратить запчасти таких игрушек в создание новой.

Актуальность выбора темы

Игрушка - это всегда праздник для ребенка. А игрушка, сделанная своими руками, это праздник вдвойне.

Экоигрушки своими руками - это поделки из бросового материала, проще говоря, из  мусора. Это увлечение, которое объединяет многих людей по всему миру. Кто - то создает полезные в хозяйстве вещи - мебель, декор, различные приспособления. Кто - то творит настоящие произведения искусства - миниатюрные композиции и просто красивые диковинки. А я решил сделать полезную поделку - игрушечный катерок с электродвигателем, который радовал бы не только меня, моих родных, но и удивил бы всех моих друзей и просто обычных прохожих.

Самое главное - я свою фантазию воплотил без больших затрат и беготни по магазинам. Сделанная игрушка экологична и экономична по форме, по использованию материалов! Поэтому свою  модель водного судна я назвал  «Экокатер».

Цель проекта:  Сконструировать электроигрушку   из бросового материала.

Задачи:

  • изучить теорию об электродвигателях;
  • подобрать подходящий материал и собрать модель катера с электродвигателем;
  • доставить радость себе, моим родным и друзьям;
  • объединить семью общим делом;
  • провести испытания катера.

Ожидаемые результаты:

  • я и мои друзья будут довольны проводить испытания электроигрушки; 
  • за время изготовления игрушки наша семья еще более сплотится;
  • появится новая семейная традиция - яркое и полезное проведение досуга;
  • законченная работа пробудит у меня стремление достичь большего;
  • изготовление электроигрушек превратится в хобби

I. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕ

 

I.1. История изобретения электродвигателя

Принцип преобразования электрической энергии в механическую энергию электромагнитным полем был продемонстрирован британским учёным Майклом в 1821 и состоял из свободно висящего провода, окунающегося в ртуть. Постоянный магнит был установлен в середине ванны со ртутью. Когда через провод пропускался ток, провод вращался вокруг магнита, показывая, что ток вызывал циклическое магнитное поле вокруг провода.

Изобретатели стремились создать электродвигатель для производственных нужд. Они пытались заставить железный сердечник двигаться в поле электромагнита возвратно-поступательно, то есть так, как движется поршень в цилиндре паровой машины. Русский ученый Борис Семёнович Якоби пошел иным путем. В 1834 г. он создал первый в мире практически пригодный электродвигатель с вращающимся якорем и опубликовал теоретическую работу «О применении электромагнетизма для приведения в движение машины». писал, что его двигатель несложен и «дает непосредственно круговое движение, которого гораздо легче преобразовать в другие виды движения, чем возвратно-поступательное».

Вращательное движение якоря в двигателе Якоби происходило вследствие попеременного притяжения и отталкивания электромагнитов. Неподвижная группа U-образных электромагнитов питалась током непосредственно от гальванической батареи, причем направление тока в этих электромагнитах оставалось неизменным. Подвижная группа электромагнитов была подключена к батарее через коммутатор, с помощью которого направление тока в каждом электромагните изменялось раз за один оборот диска. Полярность электромагнитов при этом соответственно изменялась, а каждый из подвижных электромагнитов попеременного притягивался и отталкивался соответствующим неподвижным электромагнитом: вал двигателя начинал вращаться. Мощность такого двигателя составляла всего 15 Вт. Впоследствии Якоби довел мощность электродвигателя до 550 Вт. Этот двигатель был установлен сначала на лодке, а позже на железнодорожной платформе.

В 1839 г. Якоби построил лодку с электромагнитным двигателем, который развивал одну лошадиную силу и двигал лодку с 14 пассажирами по Неве против течения. Это было первое применение электромагнетизма к передвижению в больших размерах.

I.2. Устройство технического электродвигателя

Электродвигатель постоянного тока  — электрическая , преобразующая электрическую энергию  в механическую энергию.

Простейший двигатель, являющийся , состоит из постоянного  на индукторе (), одного  с явно выраженными полюсами на якоре и двумя щётками.

В простейшем случае статор имеет два полюса, то есть один магнит с одной парой полюсов. Но чаще электродвигатели имеют две пары полюсов. Бывает и более. Помимо основных полюсов на статоре (индукторе) могут устанавливаться добавочные полюса, которые предназначены для улучшения коммутации на коллекторе.

Ротор любого двигателя постоянного тока состоит из многих катушек, на часть которых подаётся питание, в зависимости от угла поворота ротора, относительно статора. Применение большого числа (несколько десятков) катушек, необходимо для уменьшения неравномерности крутящего момента, и для обеспечения оптимального взаимодействия между магнитными полями ротора и статора.

I.3. Применение электрических двигателей

       Двигатели постоянного тока нашли особенно широкое применение на транспорте: электровозы, трамваи, троллейбусы.

       Есть специальные безыскровые электродвигатели, которые применяют в насосах для выкачивания нефти из скважин.

       В промышленности применяют двигатели, работающие на переменном токе.

I.4. Преимущества электродвигателей

Электрические двигатели обладают рядом преимуществ. При одинаковой мощности они имеют меньшие размеры, чем тепловые двигатели. При работе они не выделяют газов, дыма и пара, а значит, не загрязняют воздух. Им не нужен запас топлива и воды. Электрические двигатели можно установить в удобном месте: на станке, под полом трамвая, на тележке электровоза. Можно изготовить электрический двигатель любой мощности: от нескольких ватт (в электробритвах), до сотен и тысяч киловатт (на экскаваторах, прокатных станках, кораблях).

II. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

II.1. Конструирование модели водного транспорта с электродвигателем

Используемые материалы:

- пластиковая банка из-под селедки

- конструктор - лего

- моторчик из старой игрушки

- 2 батарейки из фонарика

- водостойкий клей, суперклей

- изолента

- обрезки потолочной плитки

- пластиковая бутылка

- банка из-под кофе

- авторучка

- пластилин

 

Инструменты:

паяльник, ножницы, канцелярский нож, плоскогубцы, рулетка, кисточка, линейка, карандаш.

 

Последовательность изготовления:

  1. При постройке судомодели «Экокатера» я использовал готовый пластиковый корпус (взял пустую пластиковую банку из-под селёдки).
  2. Электрический двигатель является главной частью электрических игрушек. В них электродвигатель питается от батарейки. Для этой модели использую моторчик от старой машинки на радиоуправлении. Двигатель монтирую на стойке, которую сделал из деталей конструктора и укрепляю на клей.
  3. Устанавливаю аккумулятор на дно корпуса (деталь от старой машинки).
  4. Ключ-прерыватель тока устанавливаю на боковой части корпуса (использую от старого фонарика).
  5. Далее необходимо присоединить гребной вал (корпус авторучки и стержень ), передающей усилие от электродвигателя к гребному винту из жести (дно банки из-под кофе). Винт припаял на остриё стержня.
  6. В качестве руля использую деталь конструктора.
  7. Верхняя палуба с надстройками сделана съёмная (на крышке), чтобы можно было обслуживать аппаратуру. В оформлении палубы применяю современный тендр - использование сразу нескольких материалов: обрезки потолочной плитки, пластиковая бутылка, пластилин, детали конструктора - лего, булавки, обрезок льняной верёвки, гуашь белого цвета, водостойкий клей.

II.2. Технические характеристики модели «Экокатер»

Я  измерил длину и ширину получившейся модели ученической линейкой. С помощью электронных весов измерил массу модели. Наполнил ванну водой и провел технические испытания самодельного судна. Вычислил среднюю скорость движения модели, измерив расстояние и время прохождения этого расстояния. Грузоподъемность своего судна я измерил, насыпая на палубу сахарный песок.  И получил следующие технические характеристики:

длина

27см

ширина

15см

масса

305г

скорость

0,5м/с

грузоподъёмность

240г

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Бросовый материал даёт огромные возможности для осуществления фантазии в электротехнике. Самое интересное, что такой материал для игрушек находится под рукой.

Для того,  чтобы смастерить что - то занятное,  не надо идти в магазин, ехать в лес или идти в парк и собирать природный материал. Все необходимое можно найти у себя в бытовых твердых отходах или в дальнем пыльном закутке гаража. Главное -  включить свое воображение и фантазию относительно того,  как можно использовать тот или иной бросовый материал. Ну и,  конечно, использовать знания по физике, чтобы суметь соединить этот материал в единое целое. Изготовление своими руками пусть даже несложных моделей очень интересно и полезно.

            Я сконструировал модель водного судна с электродвигателем. Особенно меня порадовало то, что моя самодельная игрушка успешно прошла технические испытания на воде не только в ванне, но и в реальных погодных условиях по огромной луже.

Сейчас я мечтаю сделать катер на радиоуправлении.

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ  И ИНТЕРНЕТ – РЕСУРСОВ

 

  1. Пёрышкин А.В. Физика. 8 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений.  - М: Дрофа, 2010.
  2. Википедия Свободная энциклопедия      
  3.      

 


Источник: http://s05017.edu35.ru/component/content/article/26-mainsection/creative/235-proektnaya-rabota-po-fizike-ekokater-elektroigrushka-iz-brosovogo-materiala-obuchayushchegosya-8-klassa-lystseva-dmitriya


Физика своими руками изобретения

Физика своими руками изобретения

Физика своими руками изобретения

Физика своими руками изобретения

Физика своими руками изобретения

Физика своими руками изобретения

Физика своими руками изобретения

Физика своими руками изобретения

Похожие записи: