2016年10月19日水曜日

高電圧で回るモーター (フランクリンモーターの応用)

高電圧発生装置を使って、フランクリンモーターの変形版を作ってみました。

高電圧発生装置の作り方は
http://eneene7.blogspot.jp/2016/10/blog-post.html
こちらを参照して下さい。

材料を切り出します。(サイズは適当で構いません。)
・木材 (20cm×8cm、0.8cm角×8cm 2本) 
木材部分は発泡スチロール他 どんな素材でもOKです。
・塩ビ板(硬質カードケース利用) (直径10cmの円形、0.8cm×5cm 2枚)
・発泡スチロール棒 (2cm角×6cm 2本) 木材でもOKと思います。
・ストロー (2cm 2本)
・リード線 (5cm 2本)
・アルミ箔 (1cm×5cm 2枚)

円形の塩ビ板の中心に待針を刺して、
周囲に12個のクリップを等間隔に挟みます。
(隣のクリップと接触させないよう、5mm以上は間隔をあける。)

0.8cm×5cmの塩ビ板の上の方に穴を開け(一つ穴パンチ利用)
木柱にセロテープで貼り付けます。
貼るときに、穴の位置を0.5~1mm程度、上下にずらしておきます。

木板の真ん中あたりに木工用ボンドで貼り付けます。
間隔は、待針の長さより5~10mmほど短めにします。

ボンドが乾いてから、②のローターの待針を
塩ビ板のパンチ穴に挿入します。
0.5~1mm程度高い方の柱に待針の球形部分を、低い方に針の部分を挿入します。
写真のように ほんの少し斜めになって待針の球で支える感じです。


電極を作ります。
アルミ箔 (1cm×5cm)の端の方にリード線 (5cm)の
被覆をはがした部分をテープで貼り付けます。


これを発泡スチロール棒 (2cm角×6cm)の上部にテープで貼り付けます。
アルミ箔の先の方は少し丸めておきます。


アルミ箔とクリップの間隔が1mm程度離れるように
両面テープで⑦を木板に貼り付けます。


高電圧発生装置を繋ぐときは
接続箇所に長さ2cmのストローをかぶせて、
接触しても衝撃が起きないようにしておくと安心です。

これで完成で~す!

トグルスイッチを入れ、最初 手で少し回すと、回転を続けます。



<注意する点>
① 
回している途中で電極の調整をするときは、
絶対に手で触らないで、ストローを使用して下さい。


トグルスイッチを切っても、コンデンサに電荷が残っているので暫く回転を続けます。
回転が終わってもまだ電荷が残っているので
電極に触る場合は放電をさせてからにしましょう。


<「高電圧で回るモーター (フランクリンモーターの応用)」の自由研究>
回転する原理は静電気で回る「フランクリンモーター」と同じです。

高電圧発生装置のコンデンサのカソード側から電極(アルミ箔)に負電荷が移動し、
電極と接触したクリップに負電荷を受け渡します。
すると電極、クリップともに負に帯電するので、
クリップはアルミ箔に反発して逃げようとします。

少し離れたところには、コンデンサのアノード側に接続された電極があります。
クリップの負電荷はアノード側の電極に引き寄せられます。
電極間の電位差は大きいために
大きな運動エネルギーを得て、回転をします。


静電気で回る「フランクリンモーター」はこちらをご覧ください。
http://eneene7.blogspot.jp/2016/01/blog-post_35.html



(Flashで作成しているため、スマホや携帯で見れない場合があります。)

2 件のコメント:

  1. 誰もが「作ってみたい!」と思われるような作品、そして詳しい解説。仕組みをきちんと分かった時はとても嬉しくその通りの動きを見ることができて、有難いです。

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    1. 渡辺様、いつも嬉しいコメント下さってありがとうございます♪
      静電気でのフランクリンモーターも、この装置のように縦型を試みましたが、
      なかなかうまくいきませんでした。
      高電圧装置だと、発生する電荷量が多いためと思いますが、うまくいって嬉しかったです。
      どうかこれからもまた宜しくお願いします。

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