2017年6月24日土曜日

リードスイッチモーター 光ルンです♪

前回作成したリードスイッチモーター ネオジム磁石編の
ローターにLEDを取り付けて、回転しながら光る装置を作ってみました。

ローターを光らせる方法としては、
ローターにボタン電池を取り付けて、
ボタン電池からLEDに給電させる方法も考えられますが
今回は相互誘導を利用して光らせています。

装置は前回と同様のもので
ローターにイルミネーションLEDを4個取りつけました。

単3アルカリ乾電池1個でも、光りながら回るのですが
2個にした方が光り方が良かったので2個にしました。
2個にするとリードスイッチモーターは勢いよく回り過ぎるので
抵抗4.7Ω入れています。

水色の輪が相互誘導の1次側のコイル、
ローターに付いているコイルが2次側のコイルです。

回路図です。
<1次側>
リードスイッチモーター回路と、相互誘導1次側回路を並列にしています。
1次回路の方はブロッキング発振回路になっていて、
高周波発振をしています。(数10~1000k㎐程度)
そのため、2次側コイルに誘導されやすく、
割と簡単な仕組みでも相互誘導が楽しめます。

<2次側>
2次側コイルにLEDを直結しても光るのですが、
高速でオンオフを繰り返す点滅のため、
連続した電流が必要なイルミネーションLEDは、
最初の1色しか光りません。
そのため、半波整流をしています。
半波整流にすると完全オフがなくなり
色の変化が見られますが、脈動により、
ローターを回転をさせると細かく点滅しているように見えます。






これ以外の実験や工作も掲載していますので、
こちらも見てみて下さい。

2017年6月22日木曜日

リードスイッチモーター(ネオジム磁石、フェライト磁石使用)

2009年にセロテープカッターを使った
「リードスイッチモーター」を作りました。
そのときの作品はこれです。


<今回改めて作ったものです>

M4×55mmの鍋小ねじに0.4mmφのポリウレタン銅線を
1000回巻きました。



セロテープカッターのローター部分?に穴を開け
ダイソーのネオジム磁石(6mmφ)を差し込みました。
極性は全て同じです。
 ③
プーリの中心を置くところのくぼみの一部をふさぎました。
(逆回転をしたときに移動するのを避けるため)


リードスイッチ用のアームを取り付けました。



リードスイッチは4mmφのストローに入れて使用することに・・・

上から見たところです。
このリードスイッチと磁石の位置関係で
時計回りに回転したり、反時計回りに回転したりします。



回路図です。
LEDは本来の極性とは逆向きです。
コイルに流れる電流が切れるときの
自己誘導起電力を使用して光らせるためです。

電磁石の極性はネオジム磁石と反発するようにしておくと
ローターが逆回転しやすくなります。


ローターにはスポンジシートを貼ってちょっとカラフルにしてみました。
 


動画で撮ってみました。

さらに、2009年と同様にフェライト磁石を使ったものも作ってみました。
これもネオジム磁石編と同様に
M4×55mmの鍋小ねじに0.4mmφのポリウレタン銅線を
1000回巻いた電磁石を使用しています。

磁石は12.7mmφ×5mmのフェライト磁石を6個、
使用済みのテープの枠に貼っています。
(磁石はダイソーのマグネットから取り出したものです。)

フェライト磁石も良く回ります。

ネオジム磁石は磁力が強いので、電磁石との反発力も大きくなりますが
コギングも強くなるので、
フェライト磁石より断然よく回るということはありませんでした。
見た感じではほぼ同程度の回転に見えました。

<リードスイッチがなぜ回るのか?考察してみました>

<リードスイッチがなぜ逆回転するのか?考察してみました>



これ以外の実験や工作も掲載していますので、
こちらも見てみて下さい。






2017年6月9日金曜日

消したロウソクに煙をつたって再び火がつく!?

先日(201766)、関西地方で放送されている
「す・またん!」(読売テレビ 5:207:30)を見てると、
家庭で簡単に出来る、ろうそくを使った実験を紹介されていたので、
私もやってみました。

この実験は以前、Facebookお友達に教えてもらった、
「第1 SLOW MOTION VIDEO AWARD 2016
(ハイスピード(高速度)カメラで撮影した動画投稿コンテスト)
で拝見したことがありました。

受賞された方は、ロウソク実験と同時落下実験を
ハイスピードカメラで撮影されて、
エンターテイメント賞を受賞されてます。
初めて、この映像を見たとき、ビックリするとともにとても感動し、
いずれ私もハイスピードカメラを購入したらやってみたいと思っていました。
(別にカメラなしでもやってみたら?と思うのですが、
なかなか周りが固まらないと出来ない性格で・・・(^^;)

やり方は、ロウソクの火を消して立ち上る煙に
着火ライター(チャッカマンタイプのもの)で煙に火を近づけるだけです。

ハイスピードカメラ(PANASONIC LUMIX DMC-TZ40 )
240fps(640×480)で撮影してみました。



「す・またん!」の中で、なぜこのようなことが起きるのか?について
大阪大学 産業科学研究所 小口多美夫教授が説明をして下さってました。

「普通 皆さん、煙というと燃えカスというふうに思ってる方が多いのですが、
ロウソクの火を消したときに上がる煙は、そういう燃えカスではなく、
ろうが蒸気になったり、ろうの非常の細かい粒が煙になっている、
まさに燃えるものが煙になっているので、
導火線のように火がつくということもありえます。」
とのことでした。

実験成功のポイントは煙をむらなく真上に立たせること。」
とのことですが、
なかなか真上に立たせることが難しく、
私の成功率は、10%くらいでした。
うまくいくときは、5回、6回と連続してうまくいくのですが、
部屋の中の微妙な空気の流れでも煙が流され、
なかなかうまくいかないときも多々ありました。
火を消すときに使用したスプーンを持ち上げる角度も
影響してるかも知れないですね?
(火を消すときに私はスプーンでやりましたが、
1 SLOW MOTION VIDEO AWARD 2016で受賞された方は
小さなガラス容器のようなものを使用されてました。)

火を消すスプーン等はススや蠟の成分も付着するので、
捨ててもいいものを使用したほうがいいかも知れませんね。

着火ライターの燃料が尽きたところで、やめました。




これ以外の実験や工作も掲載していますので、
こちらも見てみて下さい。