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電気ブランコを作ってみよう
2015年９月19日
電気と動力の間には「フレミングの左手の法則」というものがあります。電車や自動車、エレベーターに使われているモーターは、大きさや形は違っていても、すべてこの原理を応用したものです。
今回は電気の利用法のうち、電気エネルギーを運動エネルギーに変え、磁石とエナメル線を使って実験をしてみましょう。実験装置ができたら、左手でフレミングの左手の法則の形をつくり装置に添えてみてください。電気エネルギーと運動エネルギーの関係がよくわかると思います。
協力：電力中央研究所
今回は、電気ブランコを作ります。
（１）発泡スチロール(かたまり) １つ （２）厚紙（縦12センチメートル×横９センチメートル程度） （３）フェライト磁石 （４）単２電池ケース （５）リード線２本 （６）単２電池１個 （７）エナメル線（長さ90センチメートル程度 太さ0.8ミリメートル） （８）クリップ２個 （９）ペンチ （10）カッター （11）ヤスリ （12）両面テープ （13）人形 （14）紙
発泡スチロールを、縦横 ４センチメートル×高さ８センチメートルに切り、柱を２つ作ります。
(左右対称の大きさになるように切りましょう)
厚紙の両端に、切った発泡スチロールの柱を両面テープではりつけます。
立てた柱の中間に、磁石を両面テープではりつけます。
クリップの足を２個ともペンチを使ってまっすぐ伸ばします。
伸ばしたクリップの足と電池ケースの端子をリード線でつなぎ、クリップの足を発泡スチロールの柱の頭に差し込みます。
(クリップの高さを左右同じにしましょう)
エナメル線の端を15センチメートルほど残し、単２電池に７回半まきつけ、コイルを作ります。
コイルがゆるまないように電池を引き抜き、あまった部分を内側から外側へ２回まきつけて固定します。
エナメル線を６センチメートル程度真上に折り曲げ、ブランコのようにして、さらに３センチメートルほど曲げて切ります。
（下の磁石に当たらないぎりぎりの高さにしましょう)
エナメル線を折り曲げたのち、コイル側（下側）だけを、３分の１程度ヤスリを使ってていねいに削ります。
（左図で黄色のマーカーを入れている部分です）
電池ケースに電池を入れ、９でつくったコイルをクリップにかけます。
コイルに紙をはり、両面テープで人形を固定するとかわいいブランコが完成！
少しはずみをつけるとブランコのようにリズムよくゆれますよ。
エナメル線に電気を流すと、コイルの周りに磁界が生まれ、磁石の磁界と反応し、フレミングの左手の法則に従ってブランコを動かします。一定の角度まで傾くと、軸になっているエナメル線のけずれていない部分がクリップにあたり、電気が流れなくなることで、力がなくなります。コイルは自重で元の位置に戻りますが、戻るとまた電気が流れ、再びブランコのような動きを繰り返すのです。