#13

電気実験!

今回の理科実験は、電気実験です。静電気を使って、モーターの仕組みに迫ります!

静電気を使うよ!
どんな実験になるだろう!!
楽しみにしてね!!

  • 塩化ビニルパイプ
  • アルミニウムはく
  • プラスチックのコップ
  • はさみ
材料

 今回は、電気実験ですが、簡易なモーターを製作します。このモーターは、片方の電極から、摩擦によって発生した電子が、平行板コンデンサーにたまり、もう片方の電極を経てモーター回転部にたどり着き、反発する力を利用するものです。
 まずは、平行板コンデンサーから見てみましょう。コンデンサーとは、電気をためておく装置です。電気は簡単にためることができます。みなさんが冬に着るセーターのパチパチを見てもわかるように、変わったことをしていなくてもたまるものなのです。今回は、ビニールシートを2枚のアルミはくではさんだ簡単なものを用います。

コンデンサー

 このように重ねたらコンデンサーの完成です。非常に簡易なものですが、電子は非常に小さく、金属の中を通り抜けることができるので、このような仕組みが役立つのです。
 ただ、残念ながら、電流は目に見えませんから、コンデンサーに電気がたまったかどうかは、モーターが回転するまでわからないのです。自分で実験してみる時は、時間をかけてやってみましょう。

電極

 電極も料理用のアルミニウムはくを折りたたむことでできます。2本用意し、片方の電極に、塩ビパイプから電子を送り込みます。

モーター

 プラスチックのコップに切れ目を入れ、アルミニウムはくを細く折りたたんだものを切れ目に通したものです。全部で8箇所の切れ目に通しました。
 このアルミニウムに電子が到達すると、初めの電極に新たに送り込まれる電子と反発を起こし、回転する力が生まれます。この時、回転方向は決まっていません。また、モーターの軸は摩擦を減らすために、シャーペンの芯で支えています。そうすることで、静電気のような小さな力でも、回転する力を生み出すことができるのです。

完成体

 電極の一つを一番下に、その上にコンデンサーを起き、コンデンサーの上にもう一本の電極を起き、その上に消しゴムで土台を作り、モーターを起きます。
 実は、この写真は、モーターが回転しています。静電気のたまり具合は、その日の湿度とも関係しており、湿度が高かったため、うまく静電気がたまっていないことが、回転がゆっくりである原因となっています。自分で実験する時は、乾燥した日を選ぶとよいでしょう。
 ホームセンターなどで売っている塩化ビニルパイプを、セーターなどでこすり、電極に近づけると電子が流れ込みます。何度か繰り返すことでたまりますから、時間をかけましょう。

仕組みは理解できたかな?!
車はこの仕組を利用しているよ!
自分でも試してみてね!

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