1
00:00:00,512 --> 00:00:02,643
Samochody elektryczne wydają się być

2
00:00:02,643 --> 00:00:05,084
pomysłem ostatnich dziesięcioleci.

3
00:00:05,376 --> 00:00:06,618
Okazuje się jednak

4
00:00:06,618 --> 00:00:07,928
że pierwsze pojazdy

5
00:00:07,928 --> 00:00:10,184
zasilane energią elektryczną

6
00:00:10,184 --> 00:00:12,028
pojawiły się wcześniej

7
00:00:12,028 --> 00:00:14,848
niż ich benzyno i ropożerne odpowiedniki.

8
00:00:15,616 --> 00:00:17,246
Były też popularne.

9
00:00:17,408 --> 00:00:19,091
Na początku XX wieku

10
00:00:19,091 --> 00:00:21,844
stanowiły niemal 1/3 samochodów

11
00:00:21,844 --> 00:00:24,064
na amerykańskich drogach.

12
00:00:25,088 --> 00:00:28,270
Produkowany do 1939 roku

13
00:00:28,270 --> 00:00:30,885
samochód Detroit Electric

14
00:00:30,885 --> 00:00:33,215
miał zasięg 130 kilometrów

15
00:00:33,215 --> 00:00:36,306
a czas ładowania około 8 godzin.

16
00:00:36,608 --> 00:00:38,821
Ale to właśnie problem magazynowania

17
00:00:38,821 --> 00:00:41,735
energii i długi czas ładowania baterii

18
00:00:41,735 --> 00:00:44,289
sprawił, że elektryczne samochody

19
00:00:44,289 --> 00:00:45,917
na wiele dziesięcioleci

20
00:00:45,917 --> 00:00:47,616
niemal zniknęły z rynku.

21
00:00:48,128 --> 00:00:50,708
I choć dzisiaj najlepsze auta elektryczne

22
00:00:50,708 --> 00:00:52,756
mogą przejechać na jednym ładowaniu

23
00:00:52,756 --> 00:00:54,642
nawet 600 kilometrów

24
00:00:54,642 --> 00:00:56,527
to ich średni zasięg

25
00:00:56,527 --> 00:00:58,698
i czas ładowania wciąż sprawia

26
00:00:58,698 --> 00:01:00,338
że przez wielu traktowane są

27
00:01:00,338 --> 00:01:02,366
jako droga ciekawostka.

28
00:01:02,720 --> 00:01:04,824
W dzisiejszej lekcji opowiemy sobie

29
00:01:04,824 --> 00:01:06,841
o tym, co je napędza

30
00:01:06,841 --> 00:01:09,632
czyli o silniku elektrycznym.

31
00:01:20,640 --> 00:01:22,988
Silniki elektryczne w autach to jeszcze

32
00:01:22,988 --> 00:01:24,773
wciąż bardziej ciekawostka

33
00:01:24,773 --> 00:01:26,140
niż codzienność.

34
00:01:26,528 --> 00:01:28,180
Jednak silniki elektryczne

35
00:01:28,180 --> 00:01:30,615
mają zastosowanie w praktycznie każdej

36
00:01:30,615 --> 00:01:32,160
dziedzinie naszego życia.

37
00:01:32,672 --> 00:01:34,267
Każde urządzenie zasilane

38
00:01:34,267 --> 00:01:37,301
energią elektryczną, które się obraca

39
00:01:37,301 --> 00:01:39,308
drży, dmucha czy porusza

40
00:01:39,308 --> 00:01:40,897
w jakiś inny sposób

41
00:01:40,897 --> 00:01:43,680
zasilane jest przez silnik elektryczny.

42
00:01:44,192 --> 00:01:47,264
Mikser, suszarka, pralka, wentylator

43
00:01:47,520 --> 00:01:49,918
i wiele innych domowych sprzętów

44
00:01:49,994 --> 00:01:52,624
działa właśnie dzięki takiemu zasilaniu.

45
00:01:52,896 --> 00:01:54,176
A poza domem?

46
00:01:54,432 --> 00:01:56,484
Przykładów jest tyle, że nie sposób

47
00:01:56,484 --> 00:01:57,808
wymienić wszystkich.

48
00:01:57,884 --> 00:02:00,135
Ale pierwszy z brzegu to urządzenie

49
00:02:00,135 --> 00:02:01,520
do borowania zębów

50
00:02:01,520 --> 00:02:03,888
u naszego ukochanego dentysty.

51
00:02:04,672 --> 00:02:07,343
Zminiaturyzowane silniki elektryczne

52
00:02:07,343 --> 00:02:10,560
o średnicy nawet poniżej 1 milimetra

53
00:02:11,072 --> 00:02:13,334
stosowane są w mikrochirurgii.

54
00:02:13,632 --> 00:02:15,245
Zajrzyjmy teraz do wnętrza

55
00:02:15,245 --> 00:02:16,448
takiego silnika.

56
00:02:16,960 --> 00:02:19,548
Kiedy go otworzymy, zobaczymy część

57
00:02:19,548 --> 00:02:20,729
zwaną wirnikiem

58
00:02:20,729 --> 00:02:23,616
która obraca się podczas pracy silnika.

59
00:02:24,128 --> 00:02:26,432
Wirnik składa się z wielu zwojnic

60
00:02:26,944 --> 00:02:29,156
czyli nawiniętych przewodników.

61
00:02:29,504 --> 00:02:31,871
Aby zrozumieć działanie silnika

62
00:02:31,871 --> 00:02:33,856
zacznijmy od doświadczenia.

63
00:02:35,392 --> 00:02:38,464
Potrzebna nam będzie bateria, przewody

64
00:02:38,720 --> 00:02:41,536
miedziany drut, statywy i magnes

65
00:02:41,592 --> 00:02:43,006
w kształcie podkowy.

66
00:02:43,072 --> 00:02:45,817
Z drutu robimy ramkę i zawieszamy ją

67
00:02:45,817 --> 00:02:46,916
na statywie.

68
00:02:47,168 --> 00:02:49,150
Do ramki podłączamy baterię.

69
00:02:49,858 --> 00:02:52,553
Umieszczamy magnes tak, aby nad ramką

70
00:02:52,553 --> 00:02:55,444
znajdował się biegun N, a pod S.

71
00:02:55,616 --> 00:02:57,664
Widzimy, że ramka odchyla się.

72
00:02:58,432 --> 00:03:00,534
Teraz obróćmy magnes tak

73
00:03:00,580 --> 00:03:02,628
żeby na górze był jego biegun S.

74
00:03:03,040 --> 00:03:05,135
Jak widzisz, ramka odchyla się

75
00:03:05,135 --> 00:03:06,352
w drugą stronę.

76
00:03:06,880 --> 00:03:08,748
Widzimy więc, że na podłączony

77
00:03:08,748 --> 00:03:09,920
do prądu przewodnik

78
00:03:09,920 --> 00:03:11,153
umieszczony pomiędzy

79
00:03:11,153 --> 00:03:12,625
biegunami magnesu

80
00:03:12,625 --> 00:03:14,096
działa jakaś siła

81
00:03:14,096 --> 00:03:16,130
powodująca jego odchylenie.

82
00:03:16,608 --> 00:03:19,168
Siłę tę nazywamy siłą magnetyczną.

83
00:03:19,424 --> 00:03:21,472
Dawniej elektrodynamiczną.

84
00:03:22,496 --> 00:03:25,086
Do ustalenia jej zwrotu w danej sytuacji

85
00:03:25,086 --> 00:03:26,848
przyda nam się lewa dłoń.

86
00:03:27,616 --> 00:03:29,920
Musimy ją ustawić w taki sposób

87
00:03:30,432 --> 00:03:32,352
aby wewnętrzna strona dłoni była

88
00:03:32,352 --> 00:03:34,890
skierowana w stronę bieguna północnego

89
00:03:35,540 --> 00:03:38,350
a wyprostowane palce wskazywały kierunek

90
00:03:38,400 --> 00:03:39,552
przepływu prądu.

91
00:03:40,160 --> 00:03:42,630
Jeśli w takim położeniu odegniemy kciuk

92
00:03:42,630 --> 00:03:45,280
pod kątem prostym do pozostałych palców

93
00:03:45,536 --> 00:03:47,103
to wskaże on kierunek

94
00:03:47,103 --> 00:03:49,186
i zwrot siły magnetycznej

95
00:03:49,186 --> 00:03:50,685
czyli także pokaże

96
00:03:50,685 --> 00:03:53,134
w którą stronę odchyli się ramka.

97
00:03:55,008 --> 00:03:57,568
W innej lekcji tej playlisty mówiliśmy

98
00:03:57,824 --> 00:03:59,601
że po obu stronach zwojnicy

99
00:03:59,601 --> 00:04:01,193
przez którą płynie prąd

100
00:04:01,193 --> 00:04:03,200
powstają bieguny magnetyczne.

101
00:04:03,946 --> 00:04:06,808
Spójrz, nasza ramka to nic innego

102
00:04:06,808 --> 00:04:08,792
jak jeden zwój takiej zwojnicy.

103
00:04:09,344 --> 00:04:11,648
Możemy ustalić położenie tych biegunów

104
00:04:11,694 --> 00:04:13,976
zgodnie z regułą prawej ręki.

105
00:04:14,464 --> 00:04:16,413
Zgięte palce muszą wskazywać

106
00:04:16,413 --> 00:04:18,420
kierunek przepływu prądu

107
00:04:18,420 --> 00:04:19,842
a odchylony kciuk

108
00:04:19,842 --> 00:04:22,399
wskazuje nam biegun północny zwojnicy.

109
00:04:22,911 --> 00:04:24,713
Po drugiej stronie znajduje się

110
00:04:24,713 --> 00:04:26,197
biegun południowy.

111
00:04:26,239 --> 00:04:28,543
Nic dziwnego, że ramka się odchyla.

112
00:04:29,055 --> 00:04:30,719
Próbuję się po prostu ustawić

113
00:04:30,719 --> 00:04:34,440
swoim biegunem N do bieguna S magnesu

114
00:04:34,440 --> 00:04:36,991
a biegunem S do jego bieguna N.

115
00:04:37,759 --> 00:04:40,319
Jak widzisz do wyznaczenia kierunku

116
00:04:40,319 --> 00:04:41,612
odchylenia ramki

117
00:04:41,612 --> 00:04:43,391
możesz użyć obu dłoni.

118
00:04:43,647 --> 00:04:45,447
Tylko nie pomyl metod.

119
00:04:48,511 --> 00:04:50,907
Siła magnetyczna to właśnie ta siła

120
00:04:50,907 --> 00:04:52,863
która powoduje obrót wirnika

121
00:04:52,863 --> 00:04:54,399
w silniku elektrycznym.

122
00:04:54,911 --> 00:04:56,159
W jaki sposób?

123
00:04:56,703 --> 00:04:58,603
Jeśli między końcami magnesu

124
00:04:58,603 --> 00:04:59,717
umieścimy ramkę

125
00:04:59,717 --> 00:05:02,470
najlepiej złożoną z kilku zwojów

126
00:05:02,470 --> 00:05:05,731
czyli zwojnicę i podłączymy ją do prądu

127
00:05:05,731 --> 00:05:08,630
obróci się ona tak, by jej biegun N

128
00:05:08,630 --> 00:05:11,363
był zwrócony do bieguna S magnesu

129
00:05:11,363 --> 00:05:14,175
a jej biegun S do bieguna N.

130
00:05:14,623 --> 00:05:16,671
Nasza ramka wykonana obrót

131
00:05:16,927 --> 00:05:19,487
ale w zasadzie to tylko ćwierć obrót.

132
00:05:19,999 --> 00:05:23,071
Jak skłonić ją, aby obracała się cały czas

133
00:05:23,583 --> 00:05:25,375
tak jak wirnik w silniku?

134
00:05:26,399 --> 00:05:28,621
Fizycy znaleźli na to sposób.

135
00:05:29,215 --> 00:05:31,775
W najprostszym silniku na prąd stały

136
00:05:32,031 --> 00:05:34,401
ramka nie jest podłączona bezpośrednio

137
00:05:34,401 --> 00:05:35,625
do źródła prądu

138
00:05:35,625 --> 00:05:37,666
a do metalowych elementów

139
00:05:37,666 --> 00:05:39,469
zwanych komutatorami.

140
00:05:39,711 --> 00:05:42,244
Po powierzchni komutatorów ślizgają się

141
00:05:42,244 --> 00:05:45,317
metalowe szczotki podłączone do obwodu.

142
00:05:45,855 --> 00:05:47,484
Kiedy zamkniemy obwód

143
00:05:47,484 --> 00:05:49,277
na ramkę zaczyna działać

144
00:05:49,277 --> 00:05:51,743
siła magnetyczna obracając ją tak

145
00:05:51,999 --> 00:05:54,039
by biegun N ramki był obrócony

146
00:05:54,039 --> 00:05:57,239
do bieguna S magnesu i odwrotnie.

147
00:05:58,143 --> 00:06:00,555
Gdyby prąd płynął w ramce cały czas

148
00:06:00,555 --> 00:06:01,784
w jednym kierunku

149
00:06:01,784 --> 00:06:04,211
to w tym miejscu by się zatrzymała.

150
00:06:04,543 --> 00:06:05,972
Jednak szczotka dociera

151
00:06:05,972 --> 00:06:08,911
do końca komutatora, jest rozpędzona

152
00:06:08,911 --> 00:06:11,455
i dlatego prześlizguje się na kolejny.

153
00:06:11,967 --> 00:06:14,185
Pamiętasz, że szczotki są podłączone

154
00:06:14,185 --> 00:06:15,339
do obwodu?

155
00:06:15,807 --> 00:06:17,055
Zmieniając komutator

156
00:06:17,055 --> 00:06:19,289
zmienia się zatem kierunek prądu

157
00:06:19,289 --> 00:06:20,755
a więc także kierunek

158
00:06:20,755 --> 00:06:22,191
sił magnetycznych.

159
00:06:22,719 --> 00:06:24,767
Ramka ma teraz biegun S

160
00:06:25,023 --> 00:06:26,815
tam gdzie wcześniej miała N.

161
00:06:27,327 --> 00:06:29,901
A N tam, gdzie był biegun S.

162
00:06:30,143 --> 00:06:33,144
Obraca się więc dalej by znów jej biegun N

163
00:06:33,144 --> 00:06:35,311
znajdował się jak najbliżej

164
00:06:35,311 --> 00:06:36,627
bieguna S magnesu

165
00:06:36,627 --> 00:06:39,103
a biegun S przy jego biegunie N.

166
00:06:39,871 --> 00:06:42,291
Dzięki zmianie kierunku przepływu prądu

167
00:06:42,291 --> 00:06:44,086
przy każdym przejściu szczotek

168
00:06:44,086 --> 00:06:46,338
z jednego komutatora na drugi

169
00:06:46,338 --> 00:06:49,035
ramka będzie obracać się tak długo3

170
00:06:49,035 --> 00:06:51,877
jak długo w obwodzie będzie płynął prąd.

171
00:06:52,671 --> 00:06:54,439
Prawdziwy silnik składa się

172
00:06:54,439 --> 00:06:55,747
z wielu zwojnic.

173
00:06:55,999 --> 00:06:58,493
Dzięki temu, że siły magnetyczne

174
00:06:58,493 --> 00:07:00,877
działające na nie sumują się

175
00:07:00,877 --> 00:07:03,723
silnik może uzyskać większe obroty.

176
00:07:04,447 --> 00:07:06,597
Obecnie produkuje się wiele typów

177
00:07:06,597 --> 00:07:08,341
silników elektrycznych.

178
00:07:08,543 --> 00:07:11,103
W niektórych stosuje się magnesy trwałe

179
00:07:11,359 --> 00:07:13,215
w innych elektromagnesy.

180
00:07:13,407 --> 00:07:15,780
Są także silniki bezszczotkowe

181
00:07:15,780 --> 00:07:17,902
w których inaczej wymusza się

182
00:07:17,902 --> 00:07:18,927
ruch obrotowy.

183
00:07:19,039 --> 00:07:21,801
Wszystkie jednak napędzane są jedną siłą.

184
00:07:21,971 --> 00:07:23,921
Siłą magnetyczną.

185
00:07:29,279 --> 00:07:30,397
Na umieszczony

186
00:07:30,397 --> 00:07:32,211
w polu magnetycznym przewodnik

187
00:07:32,211 --> 00:07:33,840
przez który płynie prąd

188
00:07:33,840 --> 00:07:35,731
działa siła magnetyczna

189
00:07:35,731 --> 00:07:38,554
której kierunek i zwrot możemy określić

190
00:07:38,554 --> 00:07:40,351
regułą lewej dłoni.

191
00:07:41,055 --> 00:07:42,391
Przykładem zastosowania

192
00:07:42,391 --> 00:07:44,568
siły magnetycznej w życiu codziennym

193
00:07:44,568 --> 00:07:46,687
jest silnik elektryczny.

194
00:07:50,271 --> 00:07:52,679
Na zakończenie jeszcze jedna reguła.

195
00:07:52,831 --> 00:07:55,647
Ułóż prawą lub lewą dłoń na myszce

196
00:07:55,903 --> 00:07:57,614
i przesuń tak, aby kursor

197
00:07:57,614 --> 00:08:00,219
trafił prosto w przycisk  „subskrybuj”.

198
00:08:00,511 --> 00:08:03,071
Teraz wystarczy kliknąć i gotowe.

199
00:08:03,327 --> 00:08:04,735
Do usłyszenia.