フレミングの左手の法則がわかりやすくなる実験です。銅線の線路の上をアルミニウムの管が行ったり来たりします。線路の下には磁石があり、銅線に電流が流れるとアルミニウムの管で回路ができ、フレミングの左手の法則通りにアルミニウムの管が動きます。。
はじめに
三木北高校の泉です。フレミングの左手の法則がよくわかる実験です。アルミニウムの管が磁石の上の銅線の線路を手回し発電機の電流で動きます。
実験を見て!
手回し発電機を回すと、アルミニウムの管が動きます。回転を逆にすると、アルミニウムの管も逆に動きます。
材料は?
磁石は厚み方向に磁性があり、これを並べることで同じ磁性の面ができます。アクリル板に磁石を両面テープで貼り付けます。アクリル板の反対側に銅線のレールを作ります。銅線のレールに手回し発電機で電流を流します。アルミニウムの管を銅線のレールに乗せると回路が完成します。
器具
・手回し発電機
・方位磁針
材料
・フェライト磁石(二六製作所 FK041 35mm×15mm×4.5mm)
・アクリル板(ホームセンターなどで購入)
・アルミホイル厚手(ホームセンターなどで購入)
・銅線(ホームセンターなどで購入)
準備物
・アクリルカッター
・ペンチ
・カッター
・丸い色鉛筆(アルミホイルを巻く)
・両面テープ(幅15mm)
・セロハンテープ
・はさみ
・紙やすり
・定規
入手方法
・手回し発電機は小学生の理科教材として¥500円程度で購入可能、高機能のものは¥2,000円程度
・フェライト磁石は二六製作所からネット通販で購入可能(FK041は1個¥107円)、厚み方向に磁性があり、長さが長いものが適している。
・アクリル板は長さ×幅×厚さは 200~300mm×50mm×2~3mm程度、アクリルカッターで切断し、紙やすりで断面を削り、滑らかにします。
・アルミニウムの管は軽さが必要なので、アルミ箔から作ります。丸い芯にアルミ箔を巻き付けて、管を作ります。
・銅線はペンチで切断し、真っ直ぐに伸ばします。長さはアクリル板の長さの-10~-20mm
①作り方
アクリル板の切り出し、アクリル板に目印をつけ、定規を使ってアクリルカッターで切断する。今回は250mmの長さで切り出します。幅は50mmとします。
アクリル板の長辺の中央に230mmに切断した両面テープを貼り付けます。
②作り方
銅線の切断、銅線を所定の長さにペンチを使って切ります。
そのあと、数本をまとめて、真っ直ぐに伸ばします。
③作り方
アクリル板に磁石を貼り付ける
銅線の線路を作成します。銅線を切断し、表面をやすりで磨きます。
磁石と反対の面に銅線の線路を作ります。
アルミニウムの管の作り方、長さ50mmとします。
実験方法①
完成した銅線の線路を表に、下に磁石がある状態で机上に置きます。アルミニウムの管を銅線の線路をまたぐように置きます。手回し発電機のコードを銅線の線路の片端にそれぞれ接続します。これで回路が完成しました。
実験方法②
手回し発電機を回すと、アルミニウムの管に電流が流れ、回路となり、フレミングの左手の法則に従って、アルミニウムの管が動きます。
実験方法③
反対方向に回すと、アルミニウムの管は逆方向に動きます。
アルミニウムの管が動く仕組み
では、フレミングの左手の法則を確認します。
1. 磁石の磁性を確認し、磁力の方向を調べます。
2. 手回し発電機の接続と回転方向から、電流の方向を調べます。
3. フレミングの左手の法則が確認できます
【対象学年】既習内容や実験の難易度から考慮して、下記の実験ブースに★1つだと小学校5・6年以上、2つだと3・4年以上、3つだと1・2年以上が対象と考えています。もちろんその表示のみにこだわる必要はありません。