リードスイッチごま（その６） E-70 No143
09年3月26日（木）
１ その後のリードスイッチごまです。
力関係が見えるように、ローターの磁石、及び電磁石の磁極を、Ｎは赤く、Ｓは青く塗ってあります。
写真１では、ローターの磁石の外側は同極のＮＮですが、写真２では、異極のＮＳになっています。両者とも回転します。
後者の磁極の配置は、左右ＮＳの磁石ごまと同じです。
２ このＮＳ型が回転するときの動作を詳しく書いてみます。
電磁石の磁極は変わりません。電磁石の先は、電流が流れるとＮ極に帯磁するので、赤く塗ってあります。
ローターの磁石の磁極はＮとＳなので、電磁石のＮ極からこれにはたらく力は、反発になったり吸引になったりするする筈です。これでは、ローターは回り続ける筈はありません。ところが、これが回るので、その説明です。
３ 電磁石をリードスイッチのすぐ手前にセットしてから、ローターをゆっくり回してみました。この状態でローターは回転し続けます。
観察の結果を次のように解釈してみました。
（１）ローターのＮ極(赤)が回って来ると、
その磁極は電磁石の＜鉄芯＞に引かれて弱く加速します（これがキーポイントです！）。電磁石を過ぎるとリードスイッチがＯＮになり、ローターのＮ極は、電磁石のＮ極に反発されて加速します。
リードスイッチが切れるとき、誘導電圧でＬＥＤが点灯します。
（１’）リードスイッチＯＮの音にやや遅れて、ＬＥＤが光るように感じられます。
（２）ローターのＳ極(青)の場合には、リードスイッチＯＮの後では、引力がはたらいてローターにブレイキがかかります。
誘導電圧は逆にかかるので、ＬＥＤは点灯しません。
（２’）また、磁石間の力は接線方向だけではなく、直径の方向にもはたらくので、ローターの軸は軸受けの穴（プラカップの中央）の縁に当たって、コツコツと音がしています。
（２’’）ローターの磁石の赤は加速的に、青は減速的に力を受けるので、回転の音は、
ターッタ、ターッタ、…と、等間隔ではないようです。
蛇足
１ はじめには、この永久ごまを、＜リードスイッチごま＞と呼んでいましたが、ローターをいろいろに変えて遊んでいるうちに、モーターとしても機能するのがわかったので、その後、これを＜リードスイッチ・モーター＞と呼ぶことにしました。
２ 球状の磁石はローターになります。写真４
10個100円の磁石の4個を繋いで、中央に真鍮の棒を通してフィルムケースで回すと、モーター風になります。写真５
工夫すれば、いろいろな磁石がローターとなります。
３ 日本物理学会主催の＜科学実験講座＞が、5月30日（日）に、上野の科学博物館で行われます。この会で子どもたちに、この工作をさせる予定です。
４ その後、複数の人から、リードスイッチごまに関してメールを頂戴しています。
