Kaj je homopolarni motor?

Homopolarni motor je naprava, ki pretvarja magnetno polje in enosmerni električni tok (DC) v gibanje. Glavni deli so trajni magnet s sosednjim kovinskim diskom in gredjo; homopolarno pomeni, da je le en pol ali stran magneta poleg rotorja. Na disk se dovaja enosmerni tok in se vrti zaradi učinkov toka, ki poteka skozi magnetno polje. Znanstvenik Michael Faraday je učinek prvič pokazal leta 1821 z žico, ki se je vrtela okoli magneta v živosrebrni kopeli.

Električno energijo lahko proizvaja tudi homopolarni motor, ki deluje kot generator z vrtenjem kovinskega diska skozi magnetno polje. Vrtljivi disk bo ustvaril enosmerni tok, ki ga je mogoče shraniti v baterijo. Čeprav to načelo ni praktično za velike proizvodne objekte, je lahko enopolni generator uporaben, kadar je potreben enosmerni tok.

Druga različica homopolarnega motorja je bilo Barlowovo kolo. Matematik Peter Barlow je leta 1822 razvil kolo, da bi pokazal Faradayev učinek. Barlowovo kolo uporablja vrteči se kovinski disk, povezan z baterijo in obešen nad pladnjem ali koritom z živim srebrom, obdan s trajnim magnetom. Ko se vrteči se disk spusti v živo srebro in se zaključi električni tokokrog, tok deluje z magnetnim poljem in kolo se vrti.

Ena od prednosti tehnologije enopolnega motorja je zmanjšanje delov. Motorji s statorjem in rotorjem z žično tuljavo morajo za pravilno delovanje uporabljati tudi komutator. Komutator je naprava, ki obrne polarnost motorja, ko se rotor vrti. To je potrebno, ker rotor spremeni položaj v magnetnem polju motorja, sprememba polarnosti pa je potrebna za zagotovitev navora ali rotacijske sile.

Obstajajo različne praktične aplikacije za homopolarni motor. Ladijski pogon je začel uporabljati te motorje v 20. stoletju, pri čemer so električni pogoni nadomestili dizelske motorje, povezane s pogonskimi gredi, ki potekajo skozi ladijski trup. Električni generatorji lahko proizvajajo enosmerno energijo za sisteme, ki so povezani neposredno na propelerje.

V začetku 21. stoletja so bili električni pogoni nameščeni v vrtečih se strokih pod ladijsko kobilico, ki lahko zagotavljajo potisk v katero koli smer. Ta tehnologija zagotavlja dobro učinkovitost pogona in zagotavlja odličen nadzor ladje za pristajanje in manevriranje. Pode lahko upravljate z ladijskega mostu s krmilno palico in odpravite pogonske gredi z njihovim vzdrževanjem in morebitnimi težavami z puščanjem.
Tehnologija, ki so jo preučevali v različnih napravah od 1700-ih, je linearno pospeševanje, ki je pri razvoju orožja znano kot tirna puška. Linearni pospeševalniki izkoriščajo Faradayeva motorična načela tako, da napajajo dvojni tir z električno energijo. Kovinske sani ali projektil ležijo na tirnicah, pri čemer tok teče skozi sani od ene tirnice do druge. Posledica tega je homopolarni motor. Namesto da se vrtijo, se sani ali projektil poganjajo z naraščajočo hitrostjo vzdolž tirnice.