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非典型電動機

生活科學趣談

相對於典型的電磁式電動機,今天來分享一則另類的馬達,若是手指陀螺玩膩了,不妨把它拆了改玩這個↓

影片3分50秒所解釋的旋轉機制為:當電流從軸承外環經由滾珠流向內環時,由於每一顆滾珠接觸此二環的接觸面積很小,因此這二個接觸點的電流密度比滾珠其他部位高,從而生熱造成膨脹的效應也較大,形成類似橄欖球外形的滾珠以2個突出端緊緊的卡住內外環。若將軸承的軸心以手推轉,直立的橄欖球形滾珠於是開始順時鐘旋轉,此時繃緊的內外環即可藉由彈力將傾斜的橄欖球形滾珠加速推轉(可想像成將一站立於桌面的筆以手壓住頂端斜推然後往下壓)。這個推轉的動作會產生一組新的接觸點,然後再度被加熱膨脹並加速,原先滾珠受熱膨脹的2個凸出端則在轉動半圈的過程中因散熱而收縮。持續這樣的過程,軸承就能加速到某一個穩速的狀態,不過先決條件是輸入的電流要夠大,而且必須散熱良好。

影片中是使用拆自微波爐的高壓變壓器所改裝成的降壓變壓器,目的是提高輸出電流,讓滾珠的電流熱效應更明顯,變壓器之良劣測試與改裝的方法可參考→《拆解微波爐》、《利希滕貝格圖樣