クリップモーターの作成
今の時期、3年生の理科は電気を勉強しています。その理科のあるクラスでクリップモーターを作ってみました。要した時間は20分程度で、電池をつないだらすぐに回転しました。身をもって電気のはたらきを実感してくれたのではないかと思っています。
ここで、クリップモーターの作り方を紹介します。簡単なので一度作って見て下さい。
材料
エナメル線(0.3㎜φぐらいのもの40cm程度 円形コイルをつくる) ゼムクリップ2個(縦が2.8cmぐらいのもの コイルの軸受けになる) 消しゴム1個(2.5×6.0×1.0cmぐらい 軸受けを立てる台) 磁石(今回は100均で売っていたボタン型のネオジューム磁石を使った) 単3乾電池1又は2個 配線用の導線2本(ミノムシクリップがついていれば使いやすい) 電池ホルダー
道具
カッターナイフ(エナメル線のエナメルを剥がすのに使う) ラジオペンチ(ゼムクリップを成型する、エナメル線を切るのに使う) 直径2cmぐらいの丸棒(エナメル線を巻くのに使う)
作成
① ゼムクリップの成型 2個とも同じように、外側の一辺を伸ばす。
② 円形コイル(回転子)の作成
エナメル線を端から4~5cm残して、丸棒に数回巻きつける。巻きはじめと反対側のところから4~5cm残してエナメル線を切る。巻きはじめと巻き終わりのところで2回ぐらい巻きつけてコイルを束ねておくとよい。エナメル線の初めの4~5cmと終わりの4~5cmは、回転する円形コイルの軸となるので一直線状になるように整える。
③ 簡易な整流作用をする部分の作成
本来のモーターでは整流子があり、半回転ごとに電流の流れる向きを制御しているが、今作っているクリップモーターでは半回転ごとに電流を切ったり入れたりするようにします。円形コイル部分から出ている2本のエナメル線の一つは全面エナメルを剥がす。他方は半分だけエナメルを剥がすが、剥がす位置はコイルが効率よく力を受けるように決める。
④ 全体の組み立て
①のクリップ2つを5cmぐらい離して、消しゴムにさして立てる。これに②③で作成したコイルを乗せる。ボタン型の磁石をコイルの下に置いてモーターは完成。後は、立てた2本のクリップと乾電池をつないでやれば回転子(コイル)が回転するはずです。
考えてみよう
● 磁石のN・S極を調べて、磁界の向きとコイルを流れる電流の向きから、モーターがどちらに回転するか予想してみよう。(フレミングの左手の法則)
● 次の項目に関して、回転の向きや勢いを調べてみよう
・磁石の向きを変える ・磁石の強さを変える ・電池を逆につなぐ ・電池の本数を変える
・巻き数を変えたコイルをつくる