Transcript 磁気振り子パワーポイント

磁気振り子の製作
► こども科学教室
三島市立中郷公民館
平成１７年３月１９日
► 沼津工業高等専門学校
電気電子工学科
指導 高野明夫
材料・工具
►
長方形の木の板 ２枚
►
木の丸棒 ２本
►
円盤磁石 ４個
►
木の角材 ２本
►
セロハンテープ
木工用ボンド
（４人で1個）
紙やすり
ものさし
鉛筆、消しゴム
►
►
エナメル線コイル５０回巻き ２個
►
►
►
作ってみよう（１）
► 磁石を２個、
木の丸棒に
くっつける。
► ２本作る。
作ってみよう（２）
► 角材に丸棒
２０ｃｍ
をボンドで
くっつける。
► ２個作る。
１０ｃｍ
作ってみよう（３）
３ｃｍみがく
► ４５ｃｍと４０ｃｍ
の線をのばす。
► コイルをセロテー
４５ｃｍ
４０ｃｍ
プでたばねる。
► リード線の先３ｃｍ
をみがく。
セロテープ
► ２個つくる。
作ってみよう（４）
切り込みの
ある板が上
► 2枚の板の間
に角材をボンド
で取り付ける。
► 取り付け位置
には、印がつ
いている。
地球は大きな磁石
Ｎ
S
Ｓ
南極
北極
電 磁 石
► コイルに電流を流すと、磁石になる。
磁力線
Ｎ
Ｓ
電流
電磁石
電磁誘導の法則
► 磁石をコイルに近づけると、
コイル内の磁力線の本数が
増加する。①
Ｓ
Ｎ
①近づける
► コイルは、磁石とは逆向きの
磁力線を作って磁力線の増
加を防ごうとする。②
②コイルの作
る磁力線
③電流
► ②の磁力線を作るために、コ
イル内に電圧が発生し、電
流が流れる。 ③
電磁誘導の法則
► 磁石をコイルから遠ざけると、
①遠ざける
コイル内の磁力線の本数が
減少する。①
► コイルは、磁石と同じ向きの
磁力線を作って磁力線の減
少を防ごうとする。②
Ｓ
Ｎ
②コイルの作
る磁力線
③電流
► ②の磁力線を作るために、コ
イル内に電圧が発生し、電
流が流れる。 ③
電磁誘導の法則
Ｓ
► 磁石をコイルから遠ざけ
磁石をコイルに近づける
►
Ｎ
と、コイル内の磁力線の
ると、コイル内の磁力線
本数が増加する。
の本数が減少する。
► コイルは、磁石と同じ向き
コイルは、磁石と逆向き
►
の磁力線を作って磁力線
の増加を防ごうとする。
の減少を防ごうとする。
► この磁力線を作るために、
►
コイル内に電圧が発生し、
電流が流れる。
Ｎ
電流
Ｎ
Ｓ
Ｓ
電流
おさらい
1.
2.
コイルを磁石に近づける
場合、コイルの作る電流
と磁力線、および磁極を
書き込んでみよう。
遠ざける場合について、
同様に電流と磁力線、お
よび磁極を書き込んでみ
よう。
Ｎ
Ｎ
おさらいの答え
１．
２． 遠ざける場合
近づける場合
電流
電流
Ｓ
Ｎ
Ｎ
磁力線
Ｎ
Ｓ
磁力線
Ｎ
電磁誘導の法則
► コイルを移動させても、同じ現象がおこる。
Ｓ
Ｎ
Ｎ
Ｓ
Ｎ
作ってみよう（５）
► コイルをつるして、つなげる。
つなげる
セロテープ
少しすき間
をあける。
完 成
実
1.
験
片方のコイルを振らせると、
どうなるだろうか？
？
2.
クリップで導線をショートし、
片方のコイルを振らせると、
どうなるだろうか？
？
考 察
►
なぜ逆向きに振れるのか？
⑤磁力線
②磁力線
Ｎ
Ｎ
③電流
④電流
①近づけるよ
うに振る
Ｎ
⑥反発して振れる
考 察
► なぜ逆向きに振れるのか？（その２）
②磁力線
⑤磁力線
Ｎ
Ｎ
③電流
④電流
①遠ざけるよ
うに振る
Ｓ
⑥吸引して振れる
考 察
►
なぜコイルがひとつだとすぐに止まるのか？
磁力線
Ｎ
磁力線
Ｎ
Ｎ
電流
振り子の受
ける力
近づける
Ｓ
電流
振り子の受ける力
遠ざける
振れようとする向きとは常に逆向きの力が働く。
考 察
► なぜコイルが２つだと振動が長く継続するのか？
電流
振れる
振らせる
重
ね
合
わ
せ
る
振れる
電流
振れる
両コイルの電流が打ち消し
合い、磁気的にコイルを止
めようとする力はない。
振れる
振らせる
まとめ
► 片方のコイルを振動させると、他方のコイ
ルに振動を引き起こす。
► 両方のコイルの振動の大きさが同程度に
なると、電流がほとんど流れず、コイルは
磁気的な力を受けずに振動する。