 でんじろう先生の日曜実験室ラブラボ!3月25日放送 テーマ モーター
○○○○が入っている電化製品 でん「こちらのテーブルの上に、家庭で使われるいろんな電気製品おいてあります。で、すべてに“モーター”が使われています。」 小沢「へぇ〜っ。」 でん「身近なところにモーターはですね、もうほとんど必需品のようにたくさん使われています。」 つる「そうなんですよ。ここ(テーブルの上)にあるのはほんの一部でして、生活の中でどれだけモーターが使われているのか、調べてきました。」 豊橋市のあるお宅で、家の中にある電化製品にどれだけモーターが使われているのか大調査! 結果→約46個もモーターが使われている!
スタジオには茨城の大学生が作ったモーターを使った実験マシーンが。 でん「このモーターのパワーで、壁すら登ることができると。」 小沢「こんなちっちゃいのじゃ無理なんじゃないですか?」 壁の斜度75度(等間隔に木の棒が貼り付けてある)の壁を登る。 でん「いきます。・・・ほら。」 つる「うわ〜ぁ。」 2人「お〜っ。」 でん「交互に・・・あ、よくできてるなぁ・・・。」 潤「あぁ〜。」
モーターはどんな仕組み? でん「モーターの中を見てみましょう。」 小沢「見たこと無い。」 でん「見たこと無いですか?・・・簡単に外れますから。(模型用モーターの外側をはずす。)ほら、はずれます。」 小沢「おーっ。すごい。」 でん「そして、この中を見てみると、まず見てみましょう。こんな風になっています。」 潤「何だこれ?」 でん「あ〜。これ美しいですね〜。中ね、ほら、この形と配色、すごいいいじゃないですか。」 潤「・・・これの何がすごいのか分からないですよ。始めて見るから。」 でん「ここ(真ん中部分)抜いてみますよ。」 潤「・・・色きれいですねなんか。」 でん「こんな風になってます。」 中に入っていたのはエナメル線を巻いたコイル。 でん「ここに見えてますね、白と青。これね、磁石です。」 内側上下に磁石が2個ついている。 小沢・つる「へぇ〜っ。」 でん「ということでこんな風になってるんですよね。じゃあ順番にいきましょうか。まずコイルの実験です。」 大きなコイルのモデルを使って実験。 でん「ここ(コイル下側)に鉄芯があります。鉄の棒です。それにいわゆるエナメル線、電線をぐるぐる巻いてありますね。ここ(コイル上側)で(右側)プラス、(左側)マイナスつながっています。電源はこちらの電池ですね。ここ(テーブルの上の透明な箱の中)にクリップがあります。これじゃあやってみましょうか。このまま(コイルをクリップにつける)では何も、ほら、くっつかないでしょ?」 小沢「あー。(クリップがコイルに)くっつかない。」 でん「磁石になってないんですよ。では、スイッチを入れますよ。スイッチ入れました。じゃ(コイルをクリップに)くっつけてみてください。で、上げてみると・・・。」 スイッチを入れてコイルをクリップにくっつけてみると・・・ 小沢「えーっ!!」 つる「おわぁ〜っ!」 潤「お〜っ。」 大量のクリップがコイルの鉄芯についた! でん「じゃ、上まで上げてください。」 潤「強力。」 でん「強力でしょ?で、スイッチを切りますよ。と、ほら(クリップ落下)。もう一度スイッチ入れました。(クリップがコイルに)ごそっとつきますから。(コイルを)上げると、ほ〜ら。」 さっきと同じように大量のクリップがコイルにくっつく。 小沢「これはすごいですね。」 でん「いろんな廃品とか、素材から鉄だけを回収するのにはこういう電磁石を使うことになるんですよね。」 潤「なるほど。」
小沢「コイルに電気流すと磁石になる仕組みは分かったんですけど、それでモーターが回転するのと何の関係があるんですか?」 でん「はい。いい質問ですね。じゃ、次そこに行きましょう。」
でん「これがモーターの原理を理解するための簡易モーターですね。ちょっと動かして見ましょうか。線を(立ててあるクリップ2本に)つなぎます。(クリップの真ん中に通してあるエナメル線に手で)ちょっときっかけ与えてあげるとくるくる・・・」 2人「おーっ。」 真ん中のエナメル線がくるくる回り始めた 潤「回ってる回ってる。」 でん「勢いよく・・・」 小沢「何でだろ?」 でん「回りますね。」 小沢「これだって別に(クリップ部分にエナメル線が)おいてあるだけでしょ?」 でん「そうです。これ、おいてあるだけなんですよ。こう(クリップからエナメル線を)離しちゃうともちろんもう・・・回んなくなっちゃいますけど、こうちょっとだけ(エナメル線に)弾みつけてあげると勢いよく回ります。」 小沢「すごい勢い・・・。これ縄跳びだったら大変だよ?」 でん「・・・輪くぐり?・・・まずこれ(エナメル線)がコイルになってますね。」
潤「それ銅線ですか?」 でん「銅線です。表面被覆してあります。これ(表面)グリーンですけど、いわゆるエナメル線ですね。それを何回か巻いてありますから、これでコイルになります。そしてこの(エナメル線があった)下に磁石がおいてありました。これ磁石なんですよ。そうすると、ここ(左右2本)に立ててるクリップ、通してコイル(エナメル線)に電気が流れると、このコイルが磁力を持ちます。で、そばに磁石あるんですから、磁石と反応するじゃないですか。力を及ぼしあいます。それで(コイルが)回転する。」 小沢「あ、反発する、引っ張られる。これの(繰り返し)こういうことですか・・・。」 潤「そういうことかぁ・・・。」 でん「そうそう。そういうこと。ただし、単に引っ張るとか、反発するだけだったらば、それで終わりじゃないですか。(例えば)つるちゃんがいて、小沢さんと一緒に。もし僕(先生)が押すだけ、小沢さんが引っ張るだけだったら、(つるちゃんが小沢さんのほうへ)行って終わりじゃないですか。で、連続的な動作をするためには(つるちゃんが)行ったら今度はこちら側(先生)こちが(つるちゃんを)引っ張って、こっちにきたら(またつるちゃんを)押して引っ張って、で、また逆の・・・こういう切り替えをしなくちゃいけない。単にこれ(コイルが)電磁石になるだけだったら、この(下の)磁石とくっつきあって終わりとか、反発して終わっちゃうわけですよ。つまり(磁石の)N・Sを切り替えないといけないんですよ。ここの(クリップに通すコイルの)線をよく見てください。こちらはほら、グリーンでしょ?ここは被覆されているので、コーティングされているので電気通さないんですよ。でも反対側は(被覆を)むいてあるから・・・。」 小沢「おーっ。すごい!!うん。」 でん「つまり、電気が通す側がここ(クリップ)に触れていれば、これ電気通るから電磁石になります。下の磁石と力を及ぼしあって(コイルが)動きますね。で、反対になったときは電気が流れませんね。だから後は勢いでぐるりと(コイルが)1周しちゃうわけです。」 小沢「おーっ!すごい!!」 でん「いつでも(電気が)流れていると(コイルが)回らないんですけど、流す・切る・流す・切るってやるから、回転するわけですよね。」 小沢「・・・えーっすごいね。」 潤「すごい。これあれだね。・・・やばいね。」
モーターを使って遊んでみよう! でん「モーターを使うと、いろいろ楽しい工作ができます。私がちょっと作ってみました。」 潤「何ですか?」 でん「これなんですけど、ちょっと動かしてみましょうか。これ、『ロボコップ』って言います。」 でんじろう式ロボコップ 潤「ロボコップ?聞いたことあります。」 でん「なんか昔どっかで聞いたような・・・これがコントローラーですね。いいですか?はい、前進。ほら、自由に・・・。」 潤「おーっ。すごい。」 でん「こんな風に自由に動きます。で、仕組みが簡単なところがいいですね。こうなってます。中を見てください。ほらここに模型のモーターが(飲み口付近)2つ入ってますね。で、線がつながってるだけなんですよ。(モーター先端部分)ビニール、ゴムチューブみたいなものがつけてあってこれが車輪になってるわけですね。それだけです。」 作り方はHPに。 小沢「で、どんなゲームをやろうっつーんですか?」 でん「はい、えーと風船割りゲームやりましょう。」 コップについている線香に火をつけ、前方にある風船を線香の火で早く割った人が勝ち! つる「いきます。よーいどん。」 赤色コップ→潤さん 青色 →小沢さん 黄色 →先生 先生のロボコップに邪魔をする小沢さん 潤さん、小沢さんのロボコップと風船手前で正面衝突。 小沢「あ〜っ!!最悪のパターン・・・。潤1回あっち逃げてよ!ほら!」 ってごたついている間に先生が風船を割る。 潤「あぁ〜っ!!」 小沢「お前あっちに逃げないと・・・。」 潤「ちょっと!」 でんじろう先生の勝ち! 小沢「悔しい・・・。」 つる「ね、人が争ってるすきにね・・・。実はですね、このモーターを使って、あるすごいものを作ってしまった方がいるんです。」 徳島県三好市、モーターですごいものを作った小原敏秀さん モーターを使って作ったすごいもの→1円玉よりも軽い小型模型飛行機
最先端のモーター リニアモーター でん「続いては最先端のモーター、見ていきましょう。・・・あの万博(愛・地球博)のときに走ってるのありましたよね。なんて言いましたっけ?」 小沢「えっ!?まさかあの?」 潤「万博のとき?」 でん「えーと・・・リ?」 小沢「ニ?」 潤「モ?」 でん「そう。リニモ。リニアモーターカーですよね?それがこれです。」 テーブルの上にはプラレールの列車と線路。 でん「その仕組み、リニアモーターカーの仕組みが分かる、これが・・・。」 潤「これ(プラレール)は走ってないでしょ?」 でん「これは走ってないですけどね。リニアモーターカーって言う意味が分かります。じゃちょっと動かして見ますか。まずは論より証拠で。ちょっと電圧を調整しますね。」 小沢「あっ!速い速い。先生速いって!もう動き出したよ。」 でん「あ、動き出しました?」 つる「すごい!」 でん「ほら速いでしょ?」 潤「おー。すごいすごい。」 小沢「これ永久?」 でん「いやいや、こちら電源こちらが供給してますからね。」 小沢「(電源が)切れるまで?」 でん「(供給している間)ずっと回る(走る)んですよ。」 潤「速え〜な〜。」 でん「ちょっとこれ(車両)持ち上げて、ここ(車両真ん中)にコイルがありますね。」 小沢「さっき言ってたコイルですね?」 でん「で、電池も無いじゃないですか。どうして磁力を持つかっていうとですね、ここの車輪(後輪)が1つ、あと反対側にも車輪ありますね。ここが電気の供給源になってる。ここ(車輪上)のブラシを通して、ここ(コイル)に電気を供給している。車輪から電気をもらっていくんです。」 小沢「でもここ(車輪)から電気なんかなんで生まれるんですか?」 でん「それは、レールの方に・・・。」 小沢「あっ!」 でん「秘密がある。レール見てください。レールの方にほら、銅板が貼ってありますね。ここから、車輪がここ(銅板)につくことでほら、つくでしょ?ここに触れるじゃないですか。これで電気をもらうんです。」 小沢「じゃ、(車両)本体じゃなくレールの方からこの・・・。」 でん「だって電車もそうでしょ?あの上に線があったり、あとはレールからのところから電気もらったりするじゃないですか。でね、うまくできてるのはこの(レールの)裏側を見れば分かりますかねぇ・・・こうめくって見ると分かりますか?(レールをめくる)こんな風になっています。電線がつながっているじゃないですか。今のレール(表側)の銅板に線がうまく配線されています。交互にね。しかも真ん中には磁石がついてるんですよ裏側に。これってモーターの仕組みと似ていませんか?磁石と・・・」 小沢「なるほど。」 潤「似てるわ。」 でん「磁石とそしてコイルなんです。普通のモーターって言うのは、これ(レール&車両)が丸くなってるってことなんですよ。(スポンジを丸めて真ん中に鉄の棒)これがモーターですね。回ります。それが(スポンジを広げて)こう広げられてこれ(鉄の棒)が回るかわりにここ(スポンジの上)転がっていくのがリニアモーター。」 小沢「おーーーっ。」 でん「ということなんです。ま、発想の転換ですよね。」 小沢「リニアって言うのは直訳でなんですか?」 でん「リニアって言うのはまっすぐってことです。直線とか。そういう意味なんですね。そんな難しい話じゃなくて。ということで、リニアモーターカーって言うと何か特別な感じがしてなんか難しい感じもしますけども、そうじゃなくて、普通の回るモーターを伸ばしたものだと思えば理解しやすいと思います。」 潤「分かりやすいですね〜。」 小沢「じゃあ、これ(テーブルの上のリニアモーターカーの模型)と同じようなものを作ってどんどん距離を伸ばしていけば、長い距離をいくことも可能なんですね?」 でん「そうなんですよ。しかも規模を大きくすれば人も乗せれるはずです。」 小沢「えっ!?マジっすか?」 潤「じゃ、これ僕らでもやろうと思えばできるってことですね?」 でん「できます。」 小沢「え?じゃ僕らでも作れるんですか?」 でん「予算次第です。」 潤「予算次第か・・・そうなるとちょっと綿密な打ち合わせが必要になってくるな・・・。」 小沢「じゃあ予算のことは相談しつつも、俺たちも作ってみようぜっ!」
みんなで作ろう! リニアモーターカーを作ろうin川越電力館(三重県) スピードワゴンが番組で募集した子供たちと一緒に、リニアモーターカーを作っちゃいました! 愛知県立岡崎高等技術専門校 市川利昭さんに、リニアモーターカーのレールの作り方を教わる。
実験大成功!
※遅くなってすみませんでした。 来週から水曜日の夜中に起きてキャラメルを聴くこと無いんだと思うとちょっと寂しいです。
2007年03月30日 (金) 13時15分
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| [437] 投稿者:管理人 -
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 りつさん 毎回ありがとうございます。
2007年04月25日 (水) 00時56分
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