호모폴라 전동기

호모폴라 전동기는 다양한 모양으로 만들 수 있지만 사각형으로 만드는 것이 가장 간단하다.준비물 네오디뮴 자석(Nd자석,지름 1.5cm,두께 0.5cm) 2~3,AA건전지,동선(0.8~1.0mm,30cm),가위,자,네임펜치 ※ 동선이 없는 경우 에나멜선을 떼어 사용해도 좋다. 에나멜선을 뺄 때는 가운데와 끝부분을 4cm 이상 벗기면 된다.활동하는 동선을 접어 다음 그림과 같이 만든다.※ 펜치를 사용하면 동선을 쉽게 접을 수 있다.1. 동선을 반으로 접고 펜치를 이용해 반으로 접힌 부분을 누른다.2. 중심에서 7mm 떨어진 곳을 직각으로 접어 ‘ㅏ’자 모양으로 만든다.3. 중심에서 1~2cm 떨어진 곳을 네임펜으로 표사한 뒤 직각으로 접는다.3. 중심에서 1~2cm 떨어진 곳을 네임펜으로 표사한 뒤 직각으로 접는다.4. 직각으로 접힌 부분에서 6.5cm 떨어진 곳을 네임펜으로 표시한 뒤 직각으로 구부러진다.4. 직각으로 접힌 부분에서 6.5cm 떨어진 곳을 네임펜으로 표시한 뒤 직각으로 구부러진다.5. 끝부분 사이로 자석이 여유롭게 들어갈수록 벌어진다.6. 건전지에 자석을 2~3개 붙이고 그 위에 앞에서 만든 호모폴라를 올려놓으면 빠르게 돌아가는 것을 볼 수 있다.7. 호모폴라가 너무 빨리 돌면 튀어오르기도 한다. 이를 방지하기 위해 자석에 닿는 부분을 구부리면 좋다.7-2. 딱따구리처럼 둥근 물체에 끝을 휘어 자석에서 부드럽게 돌아가는 정도로 펼치면 안정적으로 잘 돌아간다.7-2. 딱따구리처럼 둥근 물체에 끝을 휘어 자석에서 부드럽게 돌아가는 정도로 펼치면 안정적으로 잘 돌아간다.7-2. 딱따구리처럼 둥근 물체에 끝을 휘어 자석에서 부드럽게 돌아가는 정도로 펼치면 안정적으로 잘 돌아간다.참고1) 호모폴라 전동기를 만들 때 가는 동선(0.5mm도 더 가는 것)을 사용해 만들면 만들기 쉽고 굵은 것보다 잘 돌아가지만 조금 닿을 때마다 모양이 변하고 돌릴 때마다 만져줘야 한다. 0.8mm보다 굵은 동선은 별 문제가 없다.참고1) 호모폴라 전동기를 만들 때 가는 동선(0.5mm도 더 가는 것)을 사용해 만들면 만들기 쉽고 굵은 것보다 잘 돌아가지만 조금 닿을 때마다 모양이 변하고 돌릴 때마다 만져줘야 한다. 0.8mm보다 굵은 동선은 별 문제가 없다.0.5mm를 사용할 때는 아랫부분이 빠지지 않도록 고정하면 비교적 안정적으로 돌릴 수 있다.참고2) 동선으로 만든 호모폴라 전동기를 많이 돌리거나 며칠 두면 잘 돌아가지 않을 수 있다. 이는 동선이 산화됐기 때문으로 건전지나 자석에 닿는 부분을 사포로 교체하면 문제없이 잘 돌아간다. 특히 오래된 동선으로 호모폴라를 만드는 경우에는 산화된 경우가 많으므로 아예 삿포로 표면을 바꾸는 것이 좋다. 깨끗한 동선은 표면에 광택이 있다. 주의 1.에나멜선 이용 시 물리지 않도록 주의한다.2. 장시간 회전할 때 전류에 의해 건전지와 동선에 많은 열이 발생할 수 있으므로 화상을 입지 않도록 주의한다.원리동영상의 호모폴라는 건전지 아랫부분이 (+)극이고 자석 윗부분이 N극이다. 따라서 동선에 흐르는 전류, 자기장, 힘의 방향은 다음 그림과 같다.동영상의 호모폴라는 건전지 아랫부분이 (+)극이고 자석 윗부분이 N극이다. 따라서 동선에 흐르는 전류, 자기장, 힘의 방향은 다음 그림과 같다.자기장 안에서 전류가 흐르는 도선에 작용하는 힘을 자기력이라고 한다. 호모폴라 전동기에서 동선에 전류가 흐르면 네오디뮴 자석에 의한 자기장의 영향으로 동선이 힘을 받는다. 그림과 같이 장치한 경우 왼쪽은 나가는 방향으로 힘을 받고(⊙표) 오른쪽은 들어가는 방향으로 힘을 받고(표) 위에서 보면 반시계 방향으로 회전한다.자석의 극을 바꾸면 자기장의 방향이 반대로 되어 동선이 받는 힘의 방향이 반대 방향으로 바뀌고 회전체의 회전 방향도 반대로 바뀐다. 자석은 그대로 두고 건전지의 극을 반대로 하면 전류의 방향이 반대가 되고 힘도 반대 방향으로 바뀐다. 따라서 전류의 방향만 바꾸면 회전하는 방향이 반대 방향으로 바뀐다. 그러나 자석의 극과 전류의 방향을 모두 바꾸면 힘을 받는 방향이 그대로이므로 회전하는 방향이 바뀌지 않는다.