Homopolar Motor Nedir?

Homopolar motor, bir manyetik alanı ve bir doğrudan elektrik akımını (DC) harekete dönüştüren bir cihazdır. Ana parçalar, bitişik metal diskli ve şaftlı kalıcı mıknatıslardır; Homopolar, mıknatısın sadece bir kutbu veya tarafı rotorun yanında olduğu anlamına gelir. Diske doğru akım uygulanır ve manyetik alandan geçen akımın etkileri nedeniyle döner. Bilim adamı Michael Faraday, etkisini ilk olarak 1821'de bir cıva banyosunda mıknatıs etrafında dönen bir tel ile gösterdi.

Elektrik, metal diski manyetik alan boyunca döndürerek jeneratör görevi gören bir homopolar motorla da üretilebilir. Dönen disk, bir pilde saklanabilecek bir DC akımı yaratacaktır. Bu prensip büyük üretim tesisleri için pratik olmamasına rağmen, DC akım gerektiğinde tek kutuplu bir jeneratör faydalı olabilir.

Homopolar motorun başka bir varyasyonu, Barlow'un tekerleği idi. Matematikçi Peter Barlow Faraday'ın etkisini göstermek için 1822'de tekerleği geliştirdi. Barlow'un tekerleği, bir bataryaya bağlı ve kalıcı bir mıknatısla çevrili bir tepsi ya da cıva oluğu üzerinde asılı dönen metal bir disk kullanır. Dönen disk cıvaya indirildiğinde ve bir elektrik devresi tamamlandığında, akım manyetik alanla etkileşime girer ve tekerlek döner.

Tek kutuplu motor teknolojisinin bir avantajı, parçalardaki azalmadır. Tel bobin statorlu ve rotorlu motorlar da düzgün çalışması için bir komütatör kullanmalıdır. Bir komütatör, rotor döndükçe motor polaritesini tersine çeviren bir cihazdır. Bu gereklidir, çünkü rotor motor manyetik alanındaki konumunu değiştirir ve tork veya dönme kuvveti sağlamak için polarite değişikliğine ihtiyaç duyulur.

Homopolar motor için çeşitli pratik uygulamalar vardır. Geminin itiş gücü, bu motorları 20. yüzyılda kullanmaya başladı; elektrikli motorlar, gemi gövdesinden geçen tahrik millerine bağlı dizel motorların yerini aldı. Elektrik jeneratörleri, doğrudan pervanelere bağlı sistemler için DC güç üretebilir.

21. yüzyılın başlarından itibaren, elektrikli tahrikler, herhangi bir yönde itme sağlayabilen bir gemi omurgasının altındaki dönen bölmelere yerleştirildi. Bu teknoloji, iyi bir itme verimliliği sağlar ve yerleştirme ve manevralar için mükemmel gemi kontrolü sağlar. Bölmeler bir joystick ile bir geminin köprüsünden kontrol edilebilir ve bakım ve potansiyel sızıntı sorunları ile tahrik millerini ortadan kaldırabilir.

1700'lerden bu yana çeşitli cihazlarda çalışılan bir teknoloji, silah geliştirmede demiryolu silahı olarak bilinen doğrusal hızlanmadır. Lineer hızlandırıcılar, Faraday'ın motor prensiplerinden, elektrik enerjili bir çift raya enerji vererek faydalanır. Metal bir kızak ya da mermi rayların üzerine, akım kızaktan bir raydan diğerine geçerken dayanmaktadır. Ortaya çıkan etki bir homopolar motordur. Bununla birlikte, kızak veya mermi dönmekten ziyade, ray boyunca artan hızlarda itilir.