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2016年5月22日 (日)

【世界一簡単な構造の電車】を作ってみました

YouTubeのこの動画→World's Simplest Electric Train 【世界一簡単な構造の電車】

面白い!(^O^)!
と、去年の2月に動く原理についての記事を書きました。→動く原理は『右ねじの法則』
で、自分でも実験してみよ~と思いつつ… 未だにやってなくて(汗;)
理論と実験を並行して進めなきゃダメじゃないか~←自分にツッコミ(^^;

そして、やっと、作って実験してみましたので、作り方を書いておきます。
▼用意するもの
Simplest_electric_train_01
超強力マグネット4(ダイソー)
●単5アルカリ乾電池
 「世界一簡単な構造の電車」は単5乾電池の両端に円形のネオジム磁石をくっつけます。
 単5乾電池は直径10.7~12.0mmなので、これよりチョイ大きいネオジム磁石が必要です。
 そして、超強力マグネット4(ダイソー)の直径は13mm ちょうどいい大きさです。
●銅線
 どのくらいの太さの銅線がどのくらい必要なのか分からなかったので、太さ 0.55mmと 0.9mmでお試し。
 最初に買ったのが右側の2つ:東急ハンズで、0.55mm×7m と 0.9mm×5m
 その後、ダイソーで見つけたのが(真ん中の) 0.55mm×10m
※結局、百円ショップ(ダイソー)でネオジム磁石、単5乾電池、銅線を買ってくれば、300円(税抜き)でこの実験ができてしまうことが判明!意外とリーズナブル。
しかし、それ以外に一番コストがかかる物がありまして、それが↓
●銅線を巻くための丸棒
 銅線をコイル状に巻くために丸棒が必要です。コイルの中には直径13mmのネオジム磁石の「電車」が通りますから、コイルの内径は13mm+αです。直径13mmの丸棒に銅線を巻くと(人の力で巻いているので)キッチリ13mmにはならず、自然と13mm+αになります。ですから+αは気にせず、直径13mmの丸棒を探しましょう。
上の写真にあるのは、私の工作/実験グッズの中から探し出した丸棒。
透明な樹脂製パイプ(外径13mm)とアルミパイプ(外径14mm)…どちらも昔東急ハンズで買ったもの。今回は外径13mmの樹脂製パイプを使いました。

▼コイルを巻く
Simplest_electric_train_02
外径13mmの樹脂製パイプに銅線を巻きました。
上段は0.9mm×5mの銅線
下段は0.55mm×7mの銅線
パイプ(丸棒)に銅線を少し巻いたらセロテープで端を止めて、後はひたすら銅線を(なるべく隙間なくキッチリ)巻いていきます。
巻き終わったら…

▼巻いたコイルの両端を引っ張って、ビヨ~~ンと伸ばします。
Simplest_electric_train_04
銅線が隙間なくくっついて巻かれていると、電流が銅線に沿った方向以外にも流れちゃいますから、銅線のコイルの両端を軽く引っ張って、ビヨ~~ンと伸ばします。

▼「電車」を組み立てる
Simplest_electric_train_07
単5乾電池の両端(+極と-極に)ネオジム磁石をくっつけます。
重要:このときのネオジム磁石の磁極は、NS⇔SN または SN⇔NS と互いに退け合う向きにして電池の両端にくっつけます。

▼【世界一簡単な構造の電車】発進! いや、電車だから「出発進行~!」か(^^;
銅線のコイルの中に「電車」をそっと押し込みます。
Simplest_electric_train_06
お~!走ったよw(^o^)w 赤矢印のところが、コイルの中を走る「電車」です。
コイルに「電車」を入れると、1/2の確率で走ります。
でも1/2の確率で「電車」が「いやいや」と押し戻されます。こういう場合は、電車の向きをひっくり返せば、走ります。
たったこれだけの仕組みで、コイルの中を「電車」がシャーーーッと滑るように走るのを目の当たりにすると感動ですw(*゚o゚*)w

0.55mmの銅線と 0.9mmの銅線で「電車」の走りっぷりは、同じようなものでした。
細い0.55mmの銅線の方がコイル=レールを長くできますから、0.55mmでできるだけ長い銅線でコイル=レールを作りましょう。
注意:長いコイル=レールを作ってループ状にした場合、回し続けると電池が発熱します。ですから、何周も回し続けちゃダメですよ。

※関連記事
【世界一簡単な構造の電車】 これは面白い!...動く原理は『右ねじの法則』
ネオジム磁石で4つの実験が出来るキット…博物ふぇすてぃばる!2015
博物ふぇすてぃばる!3 に出展します 2016/7/23(土)


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