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モーターの実験4連発：単極モーター２・電気モグラ・永久ゴマ
フレミングの法則を使って、色々なモーターを作成します。さらに発展として、永久ゴマを製作します。
実験１：もっとも簡単な単極モーターを作ろう
材料：ネオジム磁石、釘、銅線
材料を用意します。ネオジム磁石を釘につけて、乾電池とつなげます。銅線を乾電池の反対の極に貼り付けて、ネオジム磁石を触ります。磁石が回転を始めます。もっとも簡単な構造のモーターです。ただし、電池をショートさせているので、電流がたくさん流れます。銅線も熱くなるので短時間の実験にしてください。
回転する原理：銅線によって電流が流れて銅線の周りに磁界ができます。上から見た図が2つ目です。ネオジム磁石は電池も磁化して3つ目の図のように磁力線を出します。これを上から見た図に重ねると、4つ目の図になります。銅線の上から見て右方向では磁界が打ち消しあい疎になりので、この方向に力が働きます。単極モーターの動きは皆このようになります。立体感が必要なのでやや難しくなります。
実験２：単極モーターを作ろう②
材料：フェライト磁石、エナメル線、アルミホイル、紙やすり
材料をそろえます。エナメル線で輪を作ります。上のとんがり部分と、下の輪の部分は紙やすりでエナメルをきれいに落とします。
フェライト磁石にアルミホイルを巻きます。電池の＋極にストローで枠をつけます。バランスに注意して出来上がりです。
実験３：電気モグラを作ろう。単極モーター③
材料：はだか銅線、単4電池、ワッシャー（磁化されないもの）または紙の輪、ネオジム磁石4
はだか銅線でトンネルを作ります。銅線を棒に巻くのではなく、棒を回転させて銅線を巻き取るとうまくできます。電池に磁石をつけますが＋極の出っ張りにワッシャーをはさみ、安定させます。ネオジム磁石は必ず同極が内側になるように電池を挟みます。あとは銅線入れると、動きます。動作原理は考えてみてください。
実験４：永久ゴマを作ろう
材料：ドーナツ型フェライト磁石（片面NSのもの）、釘、エナメル線、リードスイッチ、LED、容器
磁石に竹串を刺しコマにします。釘にエナメル線を100回程度巻きコイルにします。LEDとリードスイッチを並列につなげます。1.5V電源・LED・コイルを直列につなぎます。プリンカップなど底が凹面になっている容器を使います。底にLEDとコイルを貼り付けます。後は、駒を回すとLEDが点滅するように位置を調整します。完成です。
動作原理：コマが回転することでリードスイッチがon,offを繰り返します。onになると電流が流れコイルに弱い磁界ができます。1.5Vですから、LEDはもちろん点きません。コマの回転でoffになった瞬間にコイルの電流が流れなくなります。この時に逆起電力といい、変化を打ち消そうとします。この電圧によってコマに力を加えて回転を続けます。詳しくは下のPDFをご覧ください。
実験５：簡単リニアモーターカー？
フレミングの左手の法則の流れる電流にかかる力をつかい、リニアモーターカー？を作ります。
材料：アルミパイプ２、フェライト磁石10、工作用紙、３V電源、
材料を用意します。フェライト磁石を工作用紙に10個並べて貼りつけます。この時に同じ磁極が上を向くように置きます。アルミパイプを2本工作用紙に貼りつけます。それを磁石の上に乗せて固定します。
３Vの電源につなぎ、アルミパイプを上から落とすように乗せます。左右どちらかに動きます。アルミは表面が必ず、酸化アルミニウムの被膜になります。この物質は電気を通しませんので、上から落とすショックで壊して電気を通すようにします。
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