PR

  メニュー閉じる

PR

実験

磁石(じしゃく)と電気(でんき)の力(ちから) リニアモーター大実験(だいじっけん)

PR
実験 磁石(じしゃく)と電気(でんき)の力(ちから) リニアモーター大実験(だいじっけん)

磁石(じしゃく)とアルミテープでつくった線路(せんろ)に電気(でんき)を流(なが)すと、手(て)を触(ふ)れていないのにアルミはくの筒(つつ)が動(うご)いて転(ころ)がる!
リニアモーターのしくみが学(まな)べる実験(じっけん)だよ。

用意(ようい)するもの

材料(ざいりょう)

・カードケース

・磁石(じしゃく)(10個(こ)ほど)

・アルミテープ

・電池(でんち)ボックス(LEDライト付属(ふぞく)のものなど)

・アルミピンチ(2個(こ))

・アルミはく

・単三(たんさん)乾電池(かんでんち)(2本(ほん))

必要(ひつよう)な道具(どうぐ)

・油性(ゆせい)ペン

・カッター

・カッターマット

・じょうぎ

・両面(りょうめん)テープ

・はさみ

・ツルツルした丸(まる)い棒(ぼう)(色鉛筆(いろえんぴつ)など)

リニアモーター実験(じっけん)装置(そうち)の作(つく)り方(かた)

[1]

カードケースの2枚(まい)重(かさ)なってくっついている部分(ぶぶん)を切(き)って外(はず)し、幅(はば)6cm、長(なが)さ20cmに切(き)る。
※カッターを使(つか)うときはおうちの人(ひと)といっしょに作業(さぎょう)し、手(て)を切(き)らないように注意(ちゅうい)する

じょうぎと油性(ゆせい)ペンで6cm×20cmの長方形(ちょうほうけい)を下書(したが)きして切(き)る。
カッターを使(つか)うときは、じょうぎを当(あ)てて切(き)る。

[2]

カードケースの真(ま)ん中(なか)に両面(りょうめん)テープを貼(は)り、その上(うえ)に磁石(じしゃく)を並(なら)べて貼(は)る。

このとき、磁石(じしゃく)の「極(きょく)」の向(む)きが同(おな)じになるようにする(別(べつ)の磁石(じしゃく)を上(うえ)から近(ちか)づけたときに、引(ひ)き合(あ)う向(む)きに貼(は)るなど)。

カッターマットの上(うえ)に切(き)ったカードケースを置(お)くと、真(ま)ん中(なか)がどこかわかりやすい。
両面(りょうめん)テープがカードケースの外(そと)にはみ出(だ)したらはさみで切(き)っておく。
貼(は)った磁(じ)石(しゃく)の上(うえ)に引(ひ)き合(あ)うように磁(じ)石(しゃく)を置(お)き、それを横(よこ)にずらして貼(は)ると「極(きょく)」の向(む)きが同(おな)じになる。
できあがり!

[3]

アルミテープを幅(はば)2cm、長(なが)さ20cmに切(き)る。2本(ほん)つくり、[2]を裏返(うらがえ)して磁石(じしゃく)の左右(さゆう)に貼(は)る。これで「線路(せんろ)」の完成(かんせい)!

※カッターを使(つか)うときはおうちの人(ひと)といっしょに作業(さぎょう)し、手(て)を切(き)らないように注意(ちゅうい)する

アルミテープはなるべくシワができないように、ピンと張(は)ったまま貼(は)る。

[4]

電池(でんち)ボックスから出(で)ているコードを1つ目(め)のLEDの手前(てまえ)で切(き)り、先(さき)から4cmくらいビニールをむく。

先(さき)のビニールをむくときは、まず、はさみで少(すこ)し切(き)りこみを入(い)れる。中(なか)の導線(どうせん)まで切(き)らないように注意(ちゅうい)。
爪(つめ)をたてるようにして外側(そとがわ)のビニールだけをむき、中(なか)の導線(どうせん)をよじる。

[5]

電池(でんち)ボックスのコードの先(さき)の導線(どうせん)にアルミピンチを結(むす)び付(つ)ける。これで「コード」が完成(かんせい)!

導線(どうせん)とアルミピンチがしっかり触(ふ)れ合(あ)うように、導線(どうせん)をよじって結(むす)び付(つ)ける。

[6]

7cm×20cmに切(き)ったアルミはくを丸(まる)い棒(ぼう)にまき、両面(りょうめん)テープでとめる。両面(りょうめん)テープの幅(はば)が広(ひろ)いときは、縦半分(たてはんぶん)に切(き)って細(ほそ)くして使(つか)おう。

アルミはくをまくときは、ゆるくならないようにできるだけきつくまく。両面(りょうめん)テープはあらかじめアルミはくの端(はし)に貼(は)っておくととめやすい。

[7]

アルミはくがつぶれないように棒(ぼう)から外(はず)す。これで「筒(つつ)」の完成(かんせい)!

実験(じっけん)しよう

注意(ちゅうい)

・実験(じっけん)中(ちゅう)、アルミの筒(つつ)とアルミテープが触(ふ)れ続(つづ)けていると装置(そうち)や電池(でんち)がとても熱(あつ)くなります。アルミの筒(つつ)を指(ゆび)で上(うえ)から押(お)さえつけたり、アルミの筒(つつ)を線路(せんろ)に置(お)いたまま放置(ほうち)したりは絶対(ぜったい)にしないでください。
・アルミピンチ同士(どうし)が直接(ちょくせつ)触(ふ)れないようにしてください。
・アルミの筒(つつ)以外(いがい)のものを線路(せんろ)の上(うえ)に置(お)かないでください。
・実験(じっけん)後(ご)は必(かなら)ず電池(でんち)ボックスから電池(でんち)を取(と)り出(だ)してください。

[1]

アルミピンチを「線路(せんろ)」につなぎ、線路(せんろ)の上(うえ)に「筒(つつ)」を置(お)く。

[2]

電池(でんち)ボックスに電池(でんち)を入(い)れて、スイッチをオンにすると……筒(つつ)が転(ころ)がる!転(ころ)がりにくいときは、スイッチをオフにして、ティッシュなどで筒(つつ)やアルミテープの線路(せんろ)を軽(かる)くこすってからもう一度(いちど)実験(じっけん)してみよう(目(め)に見(み)えないさびがとれて電気(でんき)が流(なが)れやすくなるよ)。
※少(すこ)しでも熱(あつ)いと感(かん)じたら実験(じっけん)を中止(ちゅうし)し、スイッチをオフにしてください。こまめに電池(でんち)ボックスのスイッチをオフにしてください。

アルミピンチを逆(ぎゃく)につなぐと、転(ころ)がる向(む)きが逆(ぎゃく)になる。

工作(こうさく)・実験(じっけん)動画(どうが)も公開(こうかい)中(ちゅう)!

セリアの特設(とくせつ)サイトでは、工作(こうさく)や実験(じっけん)の様子(ようす)を動画(どうが)で紹介(しょうかい)しているよ。

https://www.seria-group.com/natsuyasumi/

なぜ どうして?:アルミはくの筒(つつ)が転(ころ)がるしくみ

磁石(じしゃく)の力(ちから)と電流(でんりゅう)がまじわると、力(ちから)が発生(はっせい)するんだ(フレミングの左手(ひだりて)の法則(ほうそく))。その力(ちから)でアルミの筒(つつ)がおされて転(ころ)がるよ。

今回(こんかい)実験(じっけん)をしたリニアモーターは、回転(かいてん)するモーターと基本的(きほんてき)なしくみは同(おな)じで、それを直線(ちょくせん)(リニア)の動(うご)きにしたものだよ。回転(かいてん)するモーターについては、「ファラデーモーター」の実験(じっけん)をやってみてね。

モーターの元祖と言われている「ファラデーモーター」の実験の様子。

ファラデーモーターの実験(じっけん)はこちら

発展(はってん):リニアモーターには2種類(しゅるい)ある!?

「リニアモーター」と聞(き)くと、リニア中央新幹線(ちゅうおうしんかんせん)を思(おも)い浮(う)かべる人(ひと)も多(おお)いかもしれないね。でも、今回(こんかい)実験(じっけん)をしたリニアモーターは、直線(ちょくせん)(リニア)に動(うご)くという意味(いみ)ではリニア中央新幹線(ちゅうおうしんかんせん)などと同(おな)じだけど、進(すす)むしくみはちがうんだ。

リニア中央新幹線(ちゅうおうしんかんせん)は、車体(しゃたい)に積(つ)んだ強力(きょうりょく)な磁石(じしゃく)の力(ちから)で浮(う)かんで、磁石(じしゃく)が引(ひ)き合(あ)ったり反発(はんぱつ)したりする力(ちから)を高速(こうそく)で切(き)り変(か)えて進(すす)む力(ちから)をつくっているよ。興味(きょうみ)があったら、もっとくわしく調(しら)べてみよう!

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)

レポートのまとめ方
のコツはこちら!

自由研究人気ランキング

場所でさがす

ほかのいろんなさがし方

PR
PR

PAGETOP