YPC（その２）　E-49 No106 08年7月11日（木）　　



　YPC 4月例会(第2回) 港北高校 07年4月15日(日)

　 回転磁界

　　50Hzの交流をコイルに流して振動磁界をつくり、その場で磁石ごまを回す。

　　交流の周波数を変える方法を開発して、磁石ごまの回転を遅くしたり、速くしたりして楽しもう。

磁石ではない、鉄のローターを回して楽しもう。

(1) 同調回転

50Hzの振動磁界 ローターは磁石。

ストロボスコープ(ベンハム図形)

(2) 回転磁界の実験装置 ローターはスチール又はアルミの鉛筆サック。
　

従来の方式:直交した2個のコイル,一方にC 或いはL, 切り替えスイッチ併用。

TVの偏向コイルで

(3) 1個のコイルで ローターは非鉄金属

補助コイルにC ?

補助コイルにL

コイル

鉄棒

U字ボルト

(4) コイルだけで回転磁界 ローターはスチール・ウール

ヒステリシス・モーター?

回転数 1/4／1/100[s]＝25[1/s]＝25[Hz]

(5) スチールウール・モーター ローターはスチール・ウール

「最も小さい」モーターに

ローターのいろいろ

ローターの条件(スチールであること, 慣性モメントが小さいこと)

磁石では50[Hz]の同調ごまに(ストロボライトで止まる?)

(6) ファインマン・モーター(遮蔽電極形誘導モーター)

遮蔽された極効果(ファインマン物理学�V電磁気学p208)

ローターは非鉄金属(コイル, 銅板,アルミ板)

銅板やコイルでは電流の位相が遅れるので, 磁場が移動するのと同じ

(7) さてここから!

回転磁界　石井さんの発表
　千葉の石井さんは、手作りコイルで回転磁界を簡単に作る方法を披露してくれた。太い導線で、直径１５ｃｍ、巻数２０〜３０回程度のコイルを作る。屋内配線用ケーブルを利用するとよいそうだ。これを横に立てて、スライダックで数ボルトの交流を流して使う。
　ローターは鉛直に立てた真ちゅう棒に、アルミの鉛筆キャップを被せたもの。これをコイルの中に立てて、鉄棒（ボルトでよい）の先端をローターの左側に添えると、ローターは時計回りに回る（写真右）。反対側だと反時計回りだ。回転数は変えられる。
　

　写真右はプラスチックの小球に、スチールウールを詰めてローターにしたのも。コイルの中の時計皿の上で回す。鉄棒を取り去っても、回転は続いていた。
　

　写真左は０．６ｍｍφの真ちゅう棒に刺したスチールウールの小球をローターにしたもの。フィルムケースに穴をあけて軸受けにし、太めのエナメル線を１０回ほど巻いてステイターとしている。交流の２〜３Vで回る小形交流モーターだ。
　写真右は小型の磁石を貼りつけたローター。交流の周波数に同調してコマのように回転する。蛍光灯の点滅をストロボスコープ代わりにして同期を確認した。