理科実験を楽しむ会

  リニア・ローター(その3) E-41 No85 08年2月14()

 

(0) 携帯磁束場

(1) 長い線路を作ることは比較的容易ですが、それに伴った長い磁場を作ることはやや困難です。

(2) そこで、 磁場を作る磁石をローターに担がせることにしました。 要するに<携帯磁束場>にしようというのです。

(3) 鉄の針金で、磁石(直径4mm, 高さ5mm)を担ぐ「籠」を作ります。その両端の部分は輪にしてローターの軸に吊るすようにします。籠の本体の部分は、針金を磁石の断面よりやや小さめに円くしておけばよいのです。 要するに、鉄の針金で磁石をくっつけておくのです。

  この部分には電流は流れなくてよいので、 籠を吊るす軸の部分のエナメルは剥かないでおく方がよさそうです。 

(4) この装置は「固定磁束場」なので、 電源は直流です。 ローターに磁石を吊るすので、 ローターのエナメル線はやや太めの、0.60.8mmがよいでしょう。 この実験では磁石を2個使いました。 

(5) こうなると、 携帯磁束場を電磁石で作ってみようと思いませんか。

  太さ5mmの釘を長さ15mmに切り、 これに0.4mmのエナメル線を100回巻いて電磁石にしました。 コイルと電磁石をは並列にするので、 ローターのその部分はエナメル線を全部剥いでおきます。 

(6) これをローターに吊るして電流を流してみましょう。直流でもよいのですが、交流の方が扱い易いので、 スライダックで徐々に電圧を上げていきましょう。

 

蛇足

[1] 直流電源では、 切り替えスイッチでローターは逆進します。

[2] 磁場の束縛がないので、 長い線路を作って、 ローターをロングランさせてみましょう。

[3] 自分で担いだ磁石(電磁石)の磁束場で、 自分の電流が力を受けて走るローターは、 自分が乗せた扇風機の風で、 船の帆が力を得て走る帆掛船に似ています。  風が船の系外の存在であるように、 磁束場は磁石(電磁石)の「外の存在」だと考えると、 理解し易いようです。

[4] また、 自動車がモーターやエンジンから力を得て走るのではなく、 道路から力を得て走るのだということと比較すれば、 ローターが線路から得た力の反作用として、 線路はローターから逆向きに力を得ている訳で、 線路がその力でローターとは逆向きに走るのを、 実験で確かめておきたいものです。

[5] 申し遅れましたが、 電磁場に関してはEB対応で記録しています。 普通には電場・磁場と書きますが、 特にこだわるときには、 Eを電場、 Hを磁場、 Dを電束場、 Bを磁束場、 と表現しています。 例えば、<電束電流>というように…。  


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石井信也
携帯磁石ローター 携帯電磁石ローター