【お薦め実験】DB


究極のクリップモーター

〜 世界で最もシンプルなクリップモーター〜 


 電流と磁界●生徒実験
  所要時間  30分


■実験の様子

 これまでに、『クリップモーター』づくりがどれほど、子どもたちを夢中にさせるもの
かは、多くの実践が語るところである。これはこのクリップモーターが、「磁界のなか
で、電流が流れると力(ローレンツ力)を受けるという原理・原則がむきだしのままで
あるからであろう。
一人ひとりが「自分のモーター」を回せることは魅力である。

 しかし、この『クリップモーター』にも更に、改善・簡略化の道があったのである。
10年ほど以前の授業で、クリップモーターづくりをやらせていたときのことである。こ
れまでのタイプでは、生徒一人ひとりに自分で電池と台にするもの(消しゴム、粘土、
発泡スチロール等)をさせていた。ところが、ひとりの男子生徒は、この台にするもの
を忘れてきたのである。

 最初は手持ち無沙汰で友人がやるのを手伝っていたりしたが、磁石が電池にくっつ
いたことからだろうか、電池そのものを台にしてしまい、そこに直接クリップモーターを
テープではりつけて、改良型の「台なしクリップモーター」タイプをつくりだしたのであ
る。

 これには、いくつかのすぐれたところがある。画期的とも言える「発明」がある。

@ まず何と言っても、台にするものの準備が必要なくなった。
A 台に付けたクリップとエナメル線の接続の不備でよく回らないということがあった
が、それがなくなった。 
B より簡単になったので、短時間に多くの生徒が回せるようになった。これがなん
といっても画期的である。自分でつくって、回ってこそ楽しさは何倍にもふくらむので
ある。
C 短時間に完成することにより、回転子にいろいろな楽しい工夫をする生徒が多くあ
らわれた。

 このように、より簡単にシンプルになったクリップモーターを、『究極のクリップモータ
ー』と呼ぶことにした。

                    


■必要なもの(一人分)

・エナメル線(テレビを分解して取り出しもよい)ひとり30〜40cm
・フェライト磁石 1個(径2cm程度のもの) 
・単一乾電池1個    ・クリップ 2個
・カッターナイフまたは紙やすり ・ガムテープ(布製ものがよりよい)


■実験の方法とコツ

1.エナメル線を何回か巻き、両端を束ねるように2回ほど巻いてとめる。ちょうど真
 ん中でとめるのがコツ。丸い回転子をつくるのであれば、試験管などに巻き付ける
 とうまくいく。

2.両端のエナメル線(耳の部分)、一方はエナメル線を全部はぎとり、もう一方は
  半分だけエナメルをカッターナイフまたはサンドペ ーパーではぎとる。

3.クリップをのばし足にして、電池の両端にガムテープでとめる。

4.回転子をクリップにセットし、少しはずみをつけてやると後は活きよいよく回る。

※ 回転が悪いのは、エナメルのはがしがまずい(不完全な)場合がほとんどである。
エナメルがはがれたかどうか見にくい場合には、油性マジックペンで印をつけておく
のも方法である。


■発展(授業で)

準備物を配布して制作開始である。はじめに「30秒間回り続ければ『回った』と認め
ると言っておく。少しの間静寂が続く、5分、10分と・・・。

まだつくりはじめているが、どこか本気ではない。『回るのかな』という半信半疑の顔
も。しかし、どこのクラスにもいる。こういうことにかけてはうんと器用な生徒が。そのう
ち叫ぶ『見てん、見てん回った!!回った!!』こうなってくると、様相が変わってくる
のである。製作に熱が入ってくる。不思議なものでひとりふたりが回り出すと、堰を切
ったように、あちらこちらでも『回った!!回った!!』と声が出始める。一旦回り出す
と、一時間近くも回り続けるというものもある。回るようになった生徒には「今度はオリ
ジナルなものを工夫してみよう」と指示する。回転子のかたちに工夫こらすものが多
い。メガネ形、ハート形、魚の形、等々。エナメルの巻き数を多くして、ものすごいスピ
ードで回転するものも出現するだろう。

  また、回転子に紙をはさみこみ、一方の面にゴリラ、もう一方の面に縦線を・・・、回
転して「ゴリラは檻のなか」なかというのや、紐で電池ごとぶらさげて「お出かけ」タイ
プなんていうのも出てきた。

 よりシンプルになったから、いろんな工夫が生まれてくるのである

● 参考文献
・ 楠田 純一『究極のクリップモーターづくり』  (「理科教室」新生出版'88 11月臨時増刊号)
・ 「いきいき物理わくわく実験」愛知・岐阜物理サークル編著
・ 佐藤 昭夫「シンプルなクリップモーター」『おもしろ実験・ものづくり完全マニュアル』(左巻 健男編著 東京書籍)


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