ＹＰＣ（その18）　E-97     No172         2009年10月15日(木)

 

 

YPC(18回)6月例会  電気通信大学  09年6月21日(日)  千葉 石井信也

 

   リーごま再

 

0 この装置は, リードスイッチを使ったタイミングモーターの変形で，YPCの例会アルバム(07年3月18日)に記録があるリードスイッチごまのその後の発展である.

1 先月，上野の科学博物館で, こどもたちに見せた原理説明の実験と，みんなに作らせた装置を紹介する.

2 これまでの実験で使ってきた電磁石は釘にエナメル線(0.4mmφ)を120回程巻いたものであったが, 必ずしも鉄芯を必要としないことに 　気がついたので, 空芯のコイルで実験してみた.

3 以下, T:巻数, d:コイルの直径, L:導線の長さ, φ:導線の太さ.

    ○:回る, ×:回らない, ?:不安定.

(1) 100円ショップで入手できる1mmφのアルミ線，18.8mL・52T を使用.

    この導線で巻き数を減らしていくと,

    52T○, 26T○, 14T○, 10T?, 5T×,

(2) この導線の長さを一定(5T分)にして巻き数を多くしていくと,

    5T×, 6T×, 7T×, 8T×, 9T?, 10T○, 11T○, 12T○,

(3) 0.6mmφの導線で15mmdのコイルを巻くと,

    10T○, 7T○, 6T?, 5T×                      

4 長さLの導線に流れる電流でできる磁場の強さは 2πr に比例し, これが円内に作る磁場の強さ(面積密度)は 2πr/πr2＝2/r となって円の半径に反比例する. ＜1次元2次元則＞，＜3次元2次元則＞.

5 応用

(1) 小型の磁石を回す.

(2) ト音記号型.       

(3) N・N磁石を回す. N・0磁石(単極磁石)はどうか?

6 その他.

 リーごまと呼ぼう. ネーミングもデザインの一部である．  

質問などは　

          e-mail  shinya@aqua.dti2.ne.jp

          URL     http://sound.jp/oze-isihi

リードスイッチごま（再）　石井さんの発表
　石井さんのリードスイッチを使ったタイミングモーター（石井さんは「リーごま」という呼び名を提唱している）は07年3月例会でも紹介されているが、今回はその発展型だ。まずは原理の説明から。左の写真で石井さんが磁石を近づけている部分がリードスイッチという素子。磁界によりスイッチが閉じる。回路の途中に120回巻きの電磁石を置き、リードスイッチをそのそばに配置する。LEDと並列にスピーカーを入れると回路の動作を音で実感することができる（写真右）。
　

　左は上野の科学博物館で子供達に作らせたキット。これでも十分シンプルだが、石井さんは鉄心はいらないと判断。100円ショップで入手できる直径１mmのアルミ線を束のまま使ってコイルにした。これでもちゃんとコマは回る。巻き数を減らしていくと１４ターンまでは回ることを確認。

　円形コイルが作る磁場の磁束密度は半径に反比例する。コイルを小さく巻くと巻き数を減らすことができる。左の写真はト音記号型のコイル。右の写真は「N・N磁石」（S極どうしを無理矢理接着して作った両極ともN極の棒磁石）を回しているところ。