モノポールモータ

電池と磁石と銅線で,ローレンツ力を体感してみましょう. 電池はAAサイズ,いわゆる単3形が好ましいでしょう. 磁石はその磁力が強ければ強いほどローレンツ力が増します. 円盤状の磁石が良いです. 磁石表面は導電性の金属で覆われている必要があります. 銅線は直径2mmくらいあった方が安全です. 私はAWG14なる線号の銅線を用いました(直径約1.5mm).

これら3つの部品を組み合わせて"モノポールモータ"をつくることで,電気と磁界が生み出すローレンツ力を体感しようという魂胆です. 銅線を用いて電池の+極と−極をショートさせますが,そのままでは銅線の抵抗値が低すぎて電流が流れ過ぎてしまい,銅線を発熱させてしまいます. 磁界の中で同じことをやってみます. 銅線を使って,電池をショートさせる所までは同じですが,銅線中の電流と磁石の発する磁力とが作用し合って,物理的な運動を引き起こします. この作用がローレンツ力です. 電気的にショートしているので銅線は発熱するはずですが,その発熱として消費されるはずのエネルギが運動エネルギとして働いているので,ただショートさせた時ほど熱は生まれません. 短時間の駆動ならば安全です.

ローレンツ力とは?
磁界(磁力の働いている場)の中に電気が流れている銅線を置くと,銅線が動き出す. これがポイントです.




電池の下には円盤上の磁石がくっついています. 磁石の表面は導電性の金属で覆われているので,磁石自体が-極の働きをします. 電池の+極に,電池の形に合わせて曲げた一本の銅線を置きます. -極である磁石に銅線を触れさせると電流が流れ始めます. この時,銅線は磁界の中にあるのでローレンツ力が働き,回転し始めます. 上手くゆけば映像のように回転し続けるでしょう.
850866746405789969 http://www.storange.jp/2013/10/blog-post.html http://www.storange.jp/2013/10/blog-post.html モノポールモータ 2013-10-27T18:03:00+09:00 http://www.storange.jp/2013/10/blog-post.html Hideyuki Tabata 200 200 72 72