シャカシャカ振るとＬＥＤが点灯する，安価なライト。電磁誘導がダイナミックに学べる
電池がなくても，シャカシャカ振るだけで，強力磁石がコイルを横切り，電磁誘導によって点灯するライトです。発電機の元となったファラデーの電磁誘導の原理を学ぶことができます。コイルにホルマル線を1000回巻くのは大変ですが，ミシンに使われるボビンを使うすぐれたアイデアは，川崎の科学ボランティア網倉聖子氏によるものです。ネオジム磁石は百均ショップで売られているマグネットから取り出しました。このマグネットの直径は5mm，ストローの直径は6mm，ボビンの内径は7mmなので，ちょうど３者がうまく組み合わさります。
○こんなことが学べます
ファラデーの電磁誘導やレンツの法則が学べます。
○こんな仕組みです
仕組みは「電磁誘導シャカシャカライト」を参考にしてください。
強力磁石の磁界がコイルを横切るとき，コイルにはこの動きを打ち消すような磁界を生じるように電流が流れます。
磁石のN極が近づくときは，コイルはN極を作って押しのけようとし，S極が逃げるときはコイルはN極を作って，磁石が逃げるのを妨げようとします。自然界は，変化を嫌うのです。
ミシンを使ってボビンにホルマル線を巻く
電磁誘導を用いた市販の懐中電灯。電気を蓄えることができる。
材料一式
ネオジム磁石（φ=5mm×5mm 2,3個），高輝度LED赤,黄），ホルマル線(φ=0.2mm×30m），透明ストロー（外径φ=6mm），ボビン（プラスチック製：ダイソー），BB弾２個，半田ごて，セロハンテープ
○入手先
ネオジム磁石：磁石のネットショップや，百均ショップのマグネットから取り出す
○作ってみよう
①ミシンを使ってボビンにホルマル線を巻きます。0.2mmで約1000回程度巻けます（自動的に巻き終わります）。
②透明ストローを15cm程度に切断し，中央にセロハンテープを重ねて巻き，ボビンを固定します。
③高輝度LEDのプラス側とマイナス側の脚を合わせ（発生するのは交流なので，磁石がコイルを横切る両方向で点灯するようにするため），巻いたホルマル線の両端に半田付けし，セロハンテープでコイルに固定します。
④ストローの中にネオジム磁石数個を連結して入れ，両端をBB弾でふたをし，セロハンテープで固定します。磁石が飛び出さないようにしっかり固定しましょう。
LEDとコイルの半田付け
大量に磁石を必要としないときは，百均のマグネットから取り出すのが得
厚さ5mmを誇ったダイソーの「マグネット170」。廃盤になった，鳥取市最後の２枚
ストローの端は，磁石が飛び出さないようにBB弾をつめてセロハンテープでしっかり固定する
コイルの両端をLEDの足に半田付けする
点灯の様子
| ○遊び方 少し暗い部屋や，部屋を真っ暗にしてシャカシャカ振ってください。ゆっくり振ったときと素早く振ったときで明るさはどうなるでしょうか？ ネオジム磁石の数を変えたときの違いなどを比較しましょう。コイルの巻き数によっても明るさは変わるかな？ ○開発にあたって サイエンスEネットの例会で，網倉氏がボビンを使った例を発表されました。ミシンを使って短時間できれいに巻けるし，小さな子供の工作も可能になりました。巻きやすさや切れにくさを考えると，0.2mmの太さのホルマル線が向いています。それにしてもダイソーのマグネット，6mmのストロー，ボビン，BB弾と，大きさが少しずつ異なって見事に組み合わすことができ，しかも安価に材料をそろえることができます。 皆様も作ってみてはいかがでしょうか。 |