几周前物理老师第一次跟我们提到电动马达项目的时,我们从来没有想过自己会是那支赢得比赛的队伍。而沉浸在这个项目的这段时间,我们多次调整和改进自己的设计,克服了种种问题和困难。回想起来,在这个项目中的所有经历和收获都非常棒!
在这个项目中,同学们需要根据这学期学过的电磁体知识制作一个微型电机,我们的任务是让电动马达尽可能快地旋转。有机会见证正在学习的原理在现实生活中的应用,大家都很振奋;又听说美国著名的MIT大学的学生也进行过类似的项目后,我们更受鼓舞,跃跃欲试, 希望通过自己的设计让电机性能更好。
这是一个与日常生活密切相关的迷人项目,我们可以建造属于我们的迷你电机啦!
然而,将理论转化为实际知识的过程并不容易。我们尝试了各种方法让马达转得更快。我们建立了一个模型来测试所有可能影响小线圈转速的条件,在测试中,我们逐渐意识到,当线圈紧紧地缠绕在质心周围时,它的转动惯量就会降低,迫使线圈旋转得更快(就像滑冰运动员把手臂收进去一样)。
与此同时,我们也小心地将磁铁尽可能靠近线圈,并将其直接置于磁铁的上方,以尽可能地利用磁力。另外很重要的一点是,要保证线圈在其轴上没有倾斜和振动地平稳旋转。
在得到所有这些结论后,我们开始制作更好的线圈版本。原本的预期只是转速更快,但惊喜的是,在改造了线圈、调整了磁铁的位置后,它竟然连续三次打破了我们原来的记录,最终达到了3158转,完全超出预期!
总结下来,这是我参与过的最有趣的物理项目之一。在这个项目中,我们不仅学到了一些物理结论,还提高了我们的动手实践能力。
最后,我们非常感谢物理老师Mr. Paul Holt的支持,他为我们提供了公平且足够的材料来进行这个项目,并在我们遇到困难的时候给了我们一些很棒的建议。也感谢物理组所有老师辛苦为这个项目所做的设计和准备!
文|Criss & Vinee
图|Kelly
编辑|Kelly