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実験

モーターの元祖(がんそ)!? ファラデーモーター

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実験 モーターの元祖(がんそ)!? ファラデーモーター

電気(でんき)の力(ちから)を動力(どうりょく)に変(か)える「モーター」。約(やく)200年(ねん)前(まえ)にイギリスの科学者(かがくしゃ)、ファラデーがそのしくみを発見(はっけん)したんだ。
モーターのしくみをかんたんな実験(じっけん)でたしかめてみよう!

用意(ようい)するもの

材料(ざいりょう)

・磁石(じしゃく)(3個(こ))
・アルミはく
・アルミ線(せん)
・単(たん)3アルカリ乾電池(かんでんち)

必要(ひつよう)な道具(どうぐ)

・じょうぎ
・ラジオペンチ
・やすり

ファラデーモーターの作(つく)り方(かた)

[1]

磁石(じしゃく)を3個(こ)重(かさ)ねてアルミはく(10cm角(かく)くらいの大(おお)きさ)で包(つつ)む。アルミはくと磁石(じしゃく)の間(あいだ)にすき間(ま)ができないようにしよう。

包(つつ)んだアルミはくの側面(そくめん)が、あまりでこぼこにならないようにきっちり包(つつ)む。上(うえ)と下(した)にあまったアルミはくは、つぶして、でこぼこにならないようにする。

[2]

ラジオペンチでアルミ線(せん)を20cmくらいに切(き)る。

[3]

アルミ線(せん)の両(りょう)はしを持(も)ってひねり、真(ま)ん中(なか)に大(おお)きな輪(わ)をつくる。左右(さゆう)に少(すこ)しずつ引(ひ)っ張(ぱ)って輪(わ)を小(ちい)さくし、写真(しゃしん)のような形(かたち)に整(ととの)える。

①まずは大(おお)きな輪(わ)をつくる。
②少(すこ)しずつ引(ひ)っ張(ぱ)り、輪(わ)を小(ちい)さくしていく。輪(わ)の左右(さゆう)で長(なが)さが同(おな)じになるようにしてバランスを整(ととの)える。
③この形(かたち)が完成形(かんせいけい)。
④指(ゆび)の上(うえ)などにのせて、バランスがとれているかたしかめよう。

[4]

アルミ線(せん)の両(りょう)はしと、輪(わ)の下(した)の部分(ぶぶん)をやすりでけずる。

赤丸(あかまる)で囲(かこ)った部分(ぶぶん)をやすりでけずる。

[5]

[1]の磁(じ)石(しゃく)の上(うえ)にプラス極(きょく)を下(した)にして乾電池(かんでんち)を立(た)て、[4]のアルミ線(せん)をのせる。

電池(でんち)の飛(と)び出(だ)しているほうがプラス極(きょく)。

[6]

アルミ線(せん)の両(りょう)はしを、磁石(じしゃく)を包(つつ)んでいるアルミはくに軽(かる)くふれるように曲(ま)げる。

アルミ線(せん)が自由(じゆう)に回転(かいてん)できるように、固定(こてい)しすぎないようにする。

実験(じっけん)しよう

注意(ちゅうい)

・実験(じっけん)するとき以外(いがい)は、磁石(じしゃく)と電池(でんち)、アルミ線(せん)をはなして置(お)いておく。
・少(すこ)しでも電池(でんち)やアルミ線(せん)が熱(あつ)く感(かん)じたら実験(じっけん)を中止(ちゅうし)する。

[1]

作(つく)り方(かた)の[6]の状態(じょうたい)から手(て)をはなすと……アルミ線(せん)がぐるぐる回転(かいてん)するよ!

アルミ線(せん)が電池(でんち)から落(お)ちたら、またのせよう。

[2]

作(つく)り方(かた)の[4]でアルミ線(せん)をやすりでけずらなかったら、どうなるかな? 実験(じっけん)してみよう!

なぜ どうして?:アルミ線(せん)が回転(かいてん)するしくみ

アルミ線(せん)に流(なが)れる電流(でんりゅう)が、磁石(じしゃく)の周(まわ)りの磁界(じかい)(磁力(じりょく)がはたらく空間(くうかん))から、一方向(いちほうこう)に力(ちから)を受(う)け続(つづ)けるから、アルミ線(せん)が回転(かいてん)するんだ。これがモーターの基本的(きほんてき)な原理(げんり)だよ。

発展(はってん):磁石(じしゃく)の数(かず)を変(か)えてみよう!

アルミ線(せん)が回転(かいてん)するしくみには、磁石(じしゃく)の力(ちから)(磁力(じりょく))と電気(でんき)の力(ちから)が関(かか)わっていたね。
では、磁石(じしゃく)の数(かず)を増(ふ)やしたり減(へ)らしたりしたら、どうなるかな?
予想(よそう)を立(た)ててから、実験(じっけん)してみよう!
※乾電池(かんでんち)を増(ふ)やしたり、単(たん)3乾電池(かんでんち)よりも大(おお)きな乾電池(かんでんち)を使(つか)ったりして実験(じっけん)しないこと

注意(ちゅうい)

・実験(じっけん)は、必(かなら)ずおうちの人(ひと)といっしょにしよう。
・実験(じっけん)前(まえ)にこの作(つく)り方(かた)とヒント、注意(ちゅうい)をしっかり読(よ)んで、まちがった手順(てじゅん)で行(おこな)わないようにしよう。
・実験(じっけん)に使(つか)う材料(ざいりょう)は、おうちの人(ひと)に用意(ようい)してもらうこと。
・実験(じっけん)のあとは、おうちの人(ひと)といっしょにあとかたづけをして、小(ちい)さい子(こ)どもの手(て)がとどかないところにしまうこと。

監修(かんしゅう):秀明大学(しゅうめいだいがく)/大山(おおやま)光晴(みつはる)

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