電流と磁石でブランコをゆらそう

 電流が方位磁針の針を狂わしたり、磁石によって電流が力を受けたり、電流と磁石の関係はとてもおもしろいものです。

用意するもの
「乾電池ホルダーの工作」で作った乾電池およびホルダー,
方位磁針(コンパス)、磁石、紙ヤスリ、ストロー、30cm定規,
エナメル線(50cmと1m;日曜大工の店で売っています)、アルミホイル、
セロハンテープ,せんたくばさみ(2)、ペーパークリップ(2)

電流と磁石
 方位磁針(コンパス)を机に置いておいて、その近くで電池を使っていると、方位磁針の針がゆれるのを見たことがあるでしょうか。また電気のコードや磁石のそばにキャッシュカード、フロッピーディスクなどを置いておくとよくないことは聞いたことがあるでしょう。
 未来の列車として研究や開発がなされているリニアモーターカーや、すでに実用化されているリニアモーター船など、電磁力を利用した乗り物はどきどき新聞やテレビのニュースで見たことがあると思います。電流と磁場との関係っていったいどうなっているのでしょうか。

電流が磁石から力を受ける実験

 1mのエナメル線を、25cmを2本と50cmを1本に切り分けます。3本とも両端3cmを紙ヤスリでみがき、銅の色が見えるようにしておきます。また、ストローを6cmと12cmに切り分けます。
 50cmのエナメル線を6cmのストローBに通し、図のように曲げます。ストローAにクリップを通します。25cmエナメル線2本をクリップに結びつけて、とれないようにします。本を数冊重ねて高さを調節し、30cm定規はさみ、ストローAをこの定規にセロハンテープで固定します。次にストローBに通したエナメル線の両端をクリップに通します。最後にブランコの下に磁石を置いて完成です。紙をくりぬいて人形を作り、乗せてみてもいいでしょう。
 乾電池ホルダーのマイナス極に、せんたくばさみでエナメル線をしっかりとめます。プラス極の方はとめません。プラス極の方はくっつけたり、はなしたり、これを繰り返すことによりスイッチの代わりにします。スイッチを入れて電流を流してみましょう。ブランコは動きましたか? 
 スイッチを入れたり、切ったりするとブランコが振動します。どのようなタイミングでスイッチのオン・オフをくり返すと、ブランコは大きく揺れるようになるのでしょうか? そうです。ブランコの自然なゆれにタイミングを合わせて、ちょうど人がブランコを後ろから押して大きくゆらすように、力を与えればいいわけです(共振といいます)。

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