メインコンテンツに移動
エンジョイエネルギー自由研究

これが電気パワー!高速回転のスゴ技!「モーターのしくみ」これが電気パワー!高速回転のスゴ技!「モーターのしくみ」

JERA紀 エナジー・ダイナソーズ
写真
  • 用意するもの
  • 作り方
フレミング左手の法則 モーターは電気と磁石によって動かす力を生みだす装置なんだね。 ダイナくんとエナちゃん

用意するもの

  1. 丸い木の棒(軸になるもの)※直径5mmくらい、長さ18cm~20cmくらいの丸い棒
  2. エナメル線(0.3mm✕20m)
  3. 単一乾電池 3本
  4. 電池ボックス(単一乾電池用) 3個
  5. クリップ付きリード線 2本
  6. フェライト磁石 6個※100円ショップなどにある円形の磁石
  7. 木の板 または スチレンボード※大きさは15cm✕15cmくらい、厚みは1cmくらいのもの
  8. スチール缶 190mlのもの 1個※直径5cmの筒でもOK
  9. アルミ缶
  10. 紙やすり(240番)
  11. キッチン用アルミテープ
  12. セロテープ
  13. 両面テープ
  14. カッター
  15. はさみ
  16. ダイナソーズのはねの台紙
写真
ウィンドン JERABO

作り方

1

スチール缶にエナメル線を巻きつけて「コイル」を作ります。
20mのエナメル線を1mだけ残し、あとは全部巻きつけます。
※からまないように気をつけましょう
※少しだけゆるめに巻くとぬきとりやすくなります

写真

2

巻きつけたエナメル線をぬきとり、2か所、残ったエナメル線を巻いて固定します。
コイルの両端は5cmくらい出しておきます。

写真

3

コイルに木の棒を差し込み、幅3cmくらいの長方形の形に整えます。 木の棒とコイルを残ったエナメル線で固定します。 ※軸とコイル部分の寸法は手順⑥の写真を参考にしてください

写真

4

コイルから1cmくらいあけて、幅2.5cmくらいに切ったアルミテープを2周巻きつけます。
巻きつけたアルミテープに、カッターで切れ目を2mmあけて2本入れます。反対側にも同じように切れ目を入れ、間のアルミテープをはがします。 ※電気の流れない部分をつくるための作業です。このアルミテープ部分が、モーターの「整流子(せいりゅうし)」になります。

写真

5

コイル両端のエナメル線の皮膜(ひまく)を、紙やすりで銀色になるまでけずりましょう。
エナメル線はアルミテープにあたる部分だけけずりましょう。

6

アルミテープに、⑤でけずったエナメル線を一本あてます。反対側のアルミテープに、もう一本のエナメル線をあてます。その上をセロテープで1周させてとめます。はみ出たエナメル線は、はさみで切ってください。 ※軸部分の寸法は図を参考にしてください。

写真 写真
写真

7

木の板を「土台」「軸受け」に切ります。軸受けは2つ同じものを作ります。
図を参考にしてつくりましょう。

写真

8

アルミ缶を写真のサイズに切ります。 ※指を傷つけないように注意しましょう

写真

9

アルミ板に電気を通すため、両面を紙やすりで削りましょう。表面は銀色が見えるまで、裏面は全体にキズがつけばOKです。

写真

10

アルミの板を縦半分に切り、2枚に分けます。
アルミ板はモーターの「ブラシ」になります。

写真

11

土台に「軸受け」「磁石」「ブラシ」を両面テープで取り付けます。 ※磁石は同じ「極」を上に向け、2枚ずつ重ねてください。
※図を参考にして取り付けましょう。

写真 写真

12

軸を土台にセットし、コイルが磁石にあたらないよう形を整えます。
ブラシがアルミテープ部分にしっかりあたっているかどうか確認してください。

写真

13

電池ボックスに電池を入れ、直列でつなぎます。

14

クリップで電池とブラシをつなぐと、コイルに磁力が発生し、モーターが回転します。
うまく回らない場合は指で最初だけ回してください。 ※感電する恐れがありますので、電池をつないだら「コイル」「ブラシ」には触らないようにしましょう。

軸の先に「ダイナソーズのはねの型紙」をつけてあそんでみましょう。

「ダイナソーズのはねの型紙」PDFダウンロード

写真 写真

うまく回らないときは、ここを確認しましょう。

  • ブラシとアルミテープがしっかりあたっているか確認しましょう。
  • ブラシ同士がくっついていないか確認しましょう。
  • ブラシとアルミテープを押しあててみて、磁力が発生していない場合(軸を指で回すとコイルと磁石が反発するか、ひきつけられます)、次のことを確認してみましょう。
    • エナメル線の先端の皮膜(ひまく)がちゃんととれているか
    • アルミテープにエナメル線がしっかり接触しているか
    • コイルをしばっているエナメル線を間違えて整流子につけていないか
  • コイルと磁石がくっついていないか。または離れすぎていないか確認しましょう。
  • 電池の向きが逆でないか確認しましょう。
JERABO
自由研究に使う台紙を出力しよう!自由研究に使う台紙を出力しよう! タンカーザウルス