O que é um motor homopolar?
Um motor homopolar é um dispositivo que converte um campo magnético e uma corrente elétrica direta em movimento. As peças principais são um ímã permanente com um disco e eixo de metal adjacentes; O homopolar significa que apenas um poste ou lado do ímã fica ao lado do rotor. A corrente direta é aplicada ao disco e gira devido aos efeitos da corrente que passa pelo campo magnético. O cientista Michael Faraday demonstrou pela primeira vez o efeito em 1821 com um fio girando em torno de um ímã em um banho de mercúrio. A eletricidade também pode ser gerada por um motor homopolar, que atua como um gerador girando o disco metálico através do campo magnético. O disco rotativo criará uma corrente CC que pode ser armazenada em uma bateria. Embora esse princípio não seja prático para instalações de grande geração, um único gerador de pólo pode ser útil quando a corrente CC for necessária.
Outra variação do motor homopolar era a roda de Barlow. O matemático Peter Barlow desenvolveu a roda em 1822 para demonstraro efeito de Faraday. A roda de Barlow usa um disco de metal rotativo conectado a uma bateria e suspenso acima de uma bandeja ou calha de mercúrio cercado por um ímã permanente. Quando o disco rotativo é abaixado no mercúrio e um circuito elétrico é concluído, a corrente interage com o campo magnético e a roda gira.
Uma vantagem da tecnologia de motor de pólo único é uma redução nas peças. Os motores com um estator e rotor de bobina de arame também devem usar um comutador para operação adequada. Um comutador é um dispositivo que reverte a polaridade do motor à medida que o rotor gira. Isso é necessário porque o rotor muda de posição no campo magnético do motor, e a mudança de polaridade é necessária para fornecer torque ou força rotacional.
Há uma variedade de aplicações práticas para um motor homopolar. A propulsão de navios começou a usar esses motores no século XX, com unidades elétricas substituindo o diesel Engines conectado a eixos de acionamento que passam pelo casco do navio. Os geradores elétricos podem produzir energia CC para sistemas conectados diretamente às hélices.
A partir do início do século XXI, as unidades elétricas foram instaladas em vagens rotativas sob a quilha de um navio que pode fornecer impulso em qualquer direção. Essa tecnologia fornece boa eficiência de propulsão e fornece excelente controle de navio para encaixe e manobras. As vagens podem ser controladas da ponte de um navio com um joystick e eliminar os eixos de acionamento com sua manutenção e possíveis problemas de vazamento.
Uma tecnologia estudada em vários dispositivos desde a década de 1700 é a aceleração linear, conhecida no desenvolvimento de armas como uma pistola ferroviária. Os aceleradores lineares aproveitam os princípios motores de Faraday, energizando um trilho duplo com energia elétrica. Um trenó de metal ou projétil repousa sobre os trilhos, com a corrente passando pelo trenó de um trilho para o outro. O efeito resultante é um motor homopolar. Em vez de apodrecerNo entanto, o trenó ou projétil é impulsionado em velocidades crescentes ao longo do trilho.