Un motore omopolare è un dispositivo che converte un campo magnetico e una corrente elettrica continua (DC) in movimento. Le parti principali sono un magnete permanente con un disco e un albero di metallo adiacenti; omopolare significa che solo un polo o un lato del magnete è vicino al rotore. La corrente continua viene applicata al disco e ruota per effetto della corrente che passa attraverso il campo magnetico. Lo scienziato Michael Faraday dimostrò per la prima volta l’effetto nel 1821 con un filo che ruotava attorno a un magnete in un bagno di mercurio.
L’elettricità può essere generata anche da un motore omopolare, che funge da generatore ruotando il disco metallico attraverso il campo magnetico. Il disco rotante creerà una corrente continua che può essere immagazzinata in una batteria. Sebbene questo principio non sia pratico per gli impianti di grande generazione, un generatore unipolare può essere utile quando è necessaria la corrente CC.
Un’altra variante del motore omopolare era la ruota di Barlow. Il matematico Peter Barlow sviluppò la ruota nel 1822 per dimostrare l’effetto Faraday. La ruota di Barlow utilizza un disco metallico rotante collegato a una batteria e sospeso sopra un vassoio o un trogolo di mercurio circondato da un magnete permanente. Quando il disco rotante viene calato nel mercurio e un circuito elettrico è completato, la corrente interagisce con il campo magnetico e la ruota gira.
Un vantaggio della tecnologia del motore unipolare è la riduzione delle parti. Anche i motori con statore e rotore a bobina di filo devono utilizzare un commutatore per un corretto funzionamento. Un commutatore è un dispositivo che inverte la polarità del motore quando il rotore gira. Ciò è necessario perché il rotore cambia posizione nel campo magnetico del motore e il cambiamento di polarità è necessario per fornire coppia o forza di rotazione.
Ci sono una varietà di applicazioni pratiche per un motore omopolare. La propulsione navale ha iniziato a utilizzare questi motori nel XX secolo, con azionamenti elettrici che sostituivano i motori diesel collegati agli alberi di trasmissione che passavano attraverso lo scafo della nave. I generatori elettrici possono produrre corrente continua per i sistemi collegati direttamente alle eliche.
A partire dall’inizio del 21° secolo, gli azionamenti elettrici sono stati installati in baccelli rotanti sotto la chiglia di una nave in grado di fornire spinta in qualsiasi direzione. Questa tecnologia fornisce una buona efficienza di propulsione e fornisce un eccellente controllo della nave per l’attracco e le manovre. I pod possono essere controllati dal ponte di una nave con un joystick ed eliminare gli alberi di trasmissione con la loro manutenzione e potenziali problemi di perdite.
Una tecnologia studiata in vari dispositivi fin dal 1700 è l’accelerazione lineare, nota nello sviluppo delle armi come cannone a rotaia. Gli acceleratori lineari sfruttano i principi del motore di Faraday alimentando una doppia rotaia con energia elettrica. Una slitta o un proiettile di metallo poggia sopra le rotaie, con la corrente che passa attraverso la slitta da una rotaia all’altra. L’effetto risultante è un motore omopolare. Invece di ruotare, tuttavia, la slitta o il proiettile viene spinto a velocità crescenti lungo il binario.