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スポルティーフ、フォールディングバイク、クロスバイク乗り回す学生サイクリストのブログ。毎日自転車通勤通学。

【理科実験】簡易モーターをつくってみた。  

今回のテーマはモーター。
モーターは私達の生活には不可欠なものの1つになっている。
例えば我が家では扇風機が大活躍しているが、これはモーターの働きによって電気エネルギーを運動エネルギーに変えることで羽根を回転させている。
モーターがどのような仕組みで回っているのかに迫る。

CIMG6945_R.jpg


用意するのは
単4アルカリ乾電池



単3乾電池



ネオジム磁石(直径13~15mm程度)



9号アルミカップ



と非常に簡単なので、作業の難易度は低め。単3乾電池は型をつくるためのものなので空でもOK。

手順は以下のようにする。

CIMG6946_R.jpg


はじめに単3乾電池とアルミカップをあけて、単3乾電池にアルミを密着させておく。


CIMG6948_R.jpg

CIMG6950_R.jpg

CIMG6951_R.jpg


次に平らなネオジム磁石を4つくっつける。単4アルカリ乾電池を負極(出っ張ってない)側を磁石にくっつけて直立させる。


CIMG6947_R.jpg


単3乾電池に密着させておいたアルミを抜き取って、直立させた単4アルカリ乾電池にかぶせる。



CIMG6954_R.jpg


するとアルミがクルクル回り出す。


メカニズムはこうだ。
ネオジム磁石とアルミが接触することで、乾電池の正極からアルミへ、そしてネオジム磁石から負極へ「電流」が流れていく。
重要なのは電流の通り道には、電流の周りに磁力が生じる原理があることだ。このことを「電流がつくる磁界」とも言う。
なぜこの原理が成り立つのか?この原理を説明することは大学の物理学科に任せることにして、ここではそういう原理がありますよ、と納得することにする。

ここでアルミに流れた電流の周りで生じた磁力と、ネオジム磁石に働く磁力が互いに作用しあうことで、比較的軽いアルミのほうが動くことになる。
このように電流と磁石の関係を利用しているのがモーターだ。

実験のモーターは簡易的なもので、何かに利用できるものではない。実際はアルミではなく電線を使っている。
しかし我々の身の回りにある家電製品などに含まれるモーターも原理は一緒。
電流を強くしたり、電線をたくさん巻いたり、磁石をより強力にしたりして、モーターの性能が上がったにすぎない。
意外に思うかもしれないが、携帯電話やスマートフォンがブルブル振動するバイブもこのモーターを利用しているのだ。

ここまで小学生向けの説明。



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Posted on 2014/08/22 Fri. 00:00 [edit]

category: 実験

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