Motor homopolar

Um motor homopolar é um dispositivo que converte um campo magnético e uma corrente elétrica direta (DC) em movimento. As peças principais são um ímã permanente com um disco de metal adjacente e eixo. O termo homopolar significa apenas um pólo ou que a lateral do ímã é próxima ao rotor. A corrente contínua é aplicada ao disco e gira devido aos efeitos da passagem de corrente através do campo magnético. O cientista Michael Faraday demonstrou pela primeira vez o efeito em 1821, com um fio rodando em torno de um ímã em um banho de mercúrio.

A eletricidade pode também ser gerada por um motor homopolar, que atua como um gerador pela rotação do disco de metal através do campo magnético. O disco rotativo irá criar uma corrente direta que pode ser armazenada numa bateria. Embora este princípio não seja prático para grandes instalações de geração, um gerador de único pólo pode ser útil quando a corrente contínua é necessária.

Outra variação do motor homopolar foi a roda de Barlow. O matemático Peter Barlow desenvolveu a roda em 1822 para demonstrar o efeito de Faraday. A Roda de Barlow utiliza um disco de metal rotativo ligado a uma bateria e que fica suspenso acima de um tabuleiro ou calha de mercúrio rodeado por um ímã permanente. Quando o disco rotativo é baixado para dentro do mercúrio, um circuito elétrico é completado, então, a corrente interage com o campo magnético e a roda gira.

Tipo de motor homopolar

Uma vantagem da tecnologia de motor de pólo único é uma redução em partes. Os motores com um estator e um rotor também deve usar um comutador para o funcionamento correto. Um comutador é um dispositivo que inverte a polaridade do motor conforme o rotor gira. Isto é necessário porque a posição do rotor altera o campo magnético do motor, e a mudança de polaridade é necessária a fim de fornecer o binário, ou a força rotacional.

Há uma variedade de aplicações práticas para um modelo de motor de único pólo. O sistema de propulsão de navios começou a usar esses motores no século 20, com acionamentos elétricos substituindo os motores a diesel conectados para conduzir os eixos que atravessam o casco do navio. Geradores elétricos podem produzir energia DC para sistemas conectados diretamente às hélices.

Começando no início do século 21, os acionamentos elétricos foram instalados nas hastes de rotação abaixo da quilha de um navio, que pode fornecer empuxo em qualquer direção. Esta tecnologia oferece uma boa eficiência de propulsão, e fornece controle excelente para atracação e manobras. As vagens podem ser controladas a partir da ponte de um navio com um controlador, e eliminar eixos de transmissão com a sua manutenção e problemas de vazamento em potencial.

Uma tecnologia estudada em vários dispositivos desde os anos 1700 é a aceleração linear, conhecido no desenvolvimento de armas como uma pistola de ferro. Aceleradores lineares tiram proveito dos princípios de Faraday do motor por energização de um trilho duplo com energia elétrica. Um trenó de metal ou um projétil repousa no topo dos carris, com a passagem de corrente através do trenó de um trilho para o outro. O efeito resultante é um motor homopolar. Em vez de rotação, no entanto, o trenó ou um projétil é impelido a aumentar a velocidade ao longo do carril.