【星屑】浮いてなくてもリニアモーター!? 電池と磁石を使ってリニアモーターを作ろう! 原理は簡単。

前回の簡単に作れる「単極モーター」に続いて今回は「リニアモーター」を製作します。

原理は単極モータと同じく「フレミングの左手の法則」を使いますので、詳細は「単極モーター自作しよう」もご覧ください。

では、始めましょう。

【星屑】単極モーターを自作しよう!簡単でよく回る。材料は100均で買えるシンプルなモーターの製作。

1.概要

今回は「リニアモーター」を作ります。磁石が発生する磁場内において電流が流れる導体に力が発生するという現象を利用しています。

リニアモーターと言うと「浮上式リニアモーターカー」をイメージすると思いますが、リニアモーターとは「真っ直ぐなモーター」と言う意味なので浮上しなくてもリニアモーターを使ったものは存在します。

出典:愛知高速交通株式会社

参考 リニモ愛知高速交通株式会社

例えば、名古屋を走る「リニモ」とかね。見た目は小さな電車ですが実はリニアモーターカーなんです。しかも、これは「浮いてます」。そんなにスピードは出しませんが浮いて走るリニアモーターカーなんです。近くの方はぜひ乗りに行ってください。でも、浮いているかどうかは乗っていてもわかりませんでした。

2.用意するもの

・厚紙(A4サイズくらい):1枚
・アルミホイル(またはアルミテープ):少々
・ストロー:1本
・フェライト磁石(丸 or 角):10個くらい(直径20mm前後)
・電池(単3乾電池5本 or 006P乾電池)
・ワニ口配線 or 配線+クリップ:少々
・セロハンテープ:少々
・接着剤:少々

3.ワンポイントアドバイス

Point!

  • 厚紙がない場合は普通のコピー用紙でも大丈夫だけど薄くて柔らかいので工作しにくくなります。適当な空き箱の厚紙でもOK。
  • 家庭にはアルミホイルはあると思うのでアルミホイルを使いますが、もしアルミテープがあるのであればアルミテープを使うほうが簡単に綺麗にできます。
  • 磁石は今回はネオジム磁石ではなく普通のフェライト磁石を使います。100均でもたくさん安く買うことができます。
  • 電池は四角い「006P電池」をおすすめします。この場合は「配線+クリップ」は必要ありません。
  • 006P乾電池がない場合は、単3電池を使いますが、配線材を少しとクリップが必要になります。

4.作り方とコツ

4.1.厚紙を切る

レールになる部分1枚、磁石の土台になる部分を1枚切り出します。

アルミホイル(アルミテープ)を2枚切り出します。

4.2.厚紙にアルミホイルを貼り折り曲げる

レールとなる部分にアルミホイル(アルミテープ)を貼ります。貼り終わったらレールになるように折ります。

4.3.磁石を貼る。

先程切り出した磁石の土台に磁石を貼り付けます。接着剤やテープなどで固定します。

磁石は極性をすべて同じ向きに合わせて貼りましょう。

エンジニアパパ

4.4.レールに磁石を敷く

磁石を貼ったらレールに敷きます。

4.5.ストローにアルミホイルを巻く

ストローを7cm程度に切り、幅5cmのアルミホイルを巻きつけます。端はテープで留めればOKです。

4.6.レールの上にマイたアルミホイルを置き、電源ON!

006P電池がある場合は、電池の端子を左右のレールに接続れば巻いたアルミホイルが勢いよく走っていきます。

006P電池がない場合は単3電池を直列に5個ほど接続して配線材とクリップでレールと接続します。

4.7.電池の極性をひっくり返すと逆方向に走ります。

5.原理

単極モータと同じく「フレミングの左手の法則」に則っています。

6.やってみよう!考えてみよう!

今回作ったリニアモーターの応用を考えよう!

Q1:どうやったらもっと速く移動させることができるか?

Q2:重いものを移動させるにはどうしたらよいか?

Q3:この直線運動を別のエネルギーに変えるには?(例えば、直線運動→回転など)

Q4:磁石の極性を交互に変えるとどうなるか?

ぜひ、いろいろとチャレンジしてみよう。

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