Stap 1: Theoriedeel 1: magneten en draden
In zeer eenvoudige termen, een DC-motor is de spoel van draad dicht bij een permanente magneet. Er is inderdaad een aantal andere dingen gaande. Er is bijvoorbeeld een mechanische commutator dat eigenlijk verschillende spoelen is overschakelen op van de motor (twee) ingangen. Ook is er meer dan één permanente magneet.
Maar op een bepaald moment in tijd, het systeem vrij veel ziet eruit als een interne spoel (deze windingen die zijn aangesloten op dat moment in de tijd), en een interne magneet (die magneten die in de buurt van deze spoelen).
Motor actie is meestal verklaard in termen van de Lorentz-kracht recht: een huidige boekwaarde draad, in een magnetisch veld, ervaart een werking, loodrecht op de richting van de stroming en loodrecht op de richting van het magnetisch veld. Het is deze kracht, waardoor de rotor te verplaatsen. Op deze manier, de interactie tussen stroom in draden en magnetische velden van permanente magneten, veroorzaakt fysieke kracht, die op zijn beurt beweging produceert.
F = I * L x B
Generator actie is meestal verklaard in termen van de Wet van Faraday van inductie: de spanning geïnduceerd in een spoel van draad is evenredig aan het tarief van de tijd van verandering van de magnetische flux door de spoel, vermenigvuldigd met het aantal bochten in de spoel. Deze veranderende flux wordt veroorzaakt door de relatieve beweging van de spoelen van de rotor en de stator magneten. Op deze manier wordt beweging veranderende geometrie, waardoor veranderende magnetische flux door een spoel, waardoor een spanning te manifesteren over de spoel.
V = N*(dΦ/dt)
Een praktische gevolg van de wet van Faraday, die rechtstreeks kunnen worden toegepast op het bouwen van zelfgemaakte generatoren, is dat dat de spanning over een gelost generator (of motor) neigt te zijn evenredig met de snelheid. Hoe sneller de generator draait, de grotere (dΦ/dt), en hoe hoger de spanning.
Wat dit betekent voor u, als ontwerper van een generator is dat u wil uw motor-als-generator zeer snel, op ongeveer hetzelfde als de snelheid liep het bij wanneer uitgevoerd als een motor. Gelukkig komt de draadloze boor met een aandrijving die gunstig, om de motor beurt snel bij lage koppel, toen de spindel is langzaam bij hoge koppel is gericht.
Het lijkt gelukkig dat een draadloze boormachine kan worden gereden achteruit op deze manier. Het lijkt gelukkig, maar is een toeval? Of is het een soort diepere natuurwet?
De reden waarom ik dit vraag is omdat het blijkt dat de de nederige cordless drill is slechts een van vele fysieke systemen die lijken niet te erg "verdreven naar achteren".
Omwille van dit onderwerp ter dood slaan, worden voorbeelden van deze andere fysieke systemen gegeven in de volgende stap.
