電磁石が永久磁石の磁力コントロールする魅惑の玩具
"永久ゴマ"
永久ゴマを観察しよう
このコマを軽く回します。
少し回す力が弱かったのか、黒い台の上でよろよろと回っています。
「もう一度」と思った瞬間、なんとみるみる加速して回りだすではないですか!
まさに、科学の力だと思います。
そして、さらに安定するように回っています。永久に回るかのような勢いです。
もちろんこの科学玩具には秘密があります。
一番弱い場所は、すり鉢状になった台の中心です。
事実、それをさけるように小さな突起が中央にあります。
この原理の謎解きをするのは、あなたです。
この科学玩具に挑戦しますか?
なぜ回り続けるのか?
コマをまわすステージとなる黒いボックスの上部表面は、中央に向かってなだらかな角度のあるすり鉢状になっている。 |
コマは同じものが、2ヶ付属されている。持って見るとプラスチック製の割には重さ(重心)を感じる。 |
そこで疑問が、 という疑問が・・・。 ということは、推測ドーナッツの半径づつが「N」と「S」とすると、「引いて、離れて」の繰り返しが起きるのではないか? |
絵で書くとこんな感じである。
右と左に極性を持たせる「円形」の磁石があれば・・・
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
実際に磁石をくっつけてみると! 案の定そうだった!!! S磁石を円盤周囲に当ててみると離れるところとくっつくところがあった!!逆にN極も同じ円盤の中にあった。 |
ブラックボックスをのぞく!
ステージとなっているこのブラックボックスを開けると、鉄心とボビンケースに幾重にも巻かれたワイヤーが一番先に目に入る。 積層電池を入れるボックスも設定されている。 コイルが巻かれているので、電磁石があることはすぐわかる。 |
乾電池の電圧はこの電磁石のパワーを保つのに必要なので、その出力の低下とともに、コマの回転パワーも落ちてくる。(逆に電池を取り替えたときはパワーがあるのでコマが飛び出していることがある) パワーが低下したときに、コマはすり鉢状のステージの中心で回るようになってくる。 モーターの原理や電磁誘導などの発見などにちなんで、電気容量のことをファラッド(F)という単位ができました。意外にも玩具の中から、原理とその応用を知ることができますね。 |