フィルムケース・シャカシャカライト



ふたと底を持ってシャカシャカ振るとLEDが点灯する

上下に振って点灯させている様子
動画で確認しよう

動画:ネオジム磁石1個の場合

動画:ネオジム磁石3個の場合
○こんな実験です
電池がなくても,シャカシャカ振るだけで点灯する懐中電灯が販売されています。ここでは発電の原理が学べて,点灯が確認できる簡単なシャカシャカライトを作ります。ネオジム磁石はちょうどフィルムケースに合うものも使いました。

○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
コイルを横切る磁力線の数の変化が速いほどが,コイルに生じる起電力が大きくなります。起電力の向きは磁力線の数の変化と逆向きです。これをファラデーの電磁誘導の法則といいます。また,磁石のN極がコイルに近づくとコイルには磁石に近い側にN極ができて,磁石の接近を阻もうとします。逆にN脚がコイルから出て行くときは,S極ができて磁石が遠ざかるのを阻もうとします。N極の場合も同様です。これは,レンツの法則と呼ばれ,自然界ではよくある,今の状態が変化するのを妨げようとする法則の一つです。

材料一式
○準備しよう
ネオジム磁石(直径25mm×5mm),高輝度白色LED2個,ホルマル線(φ=0.32mm),フィルムケース,厚紙,半田,半田ごて,セロハンテープ,キラキラテープ

○入手先
ネオジム磁石:(株)シータスク

○作ってみよう
@フィルムケースの外周が内周になるように厚紙の円板を切り抜き,フィルムケースにはめ込んでホルマル線を700回程度巻きます。
A巻き終わったら厚紙を取り除き,フィルムケースからはずしてセロハンテープをコイルがほどけないように巻き,再度フィルムケースの中央に固定します。
B高輝度白色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,いつでも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ます。
Cフィルムケースの中にネオジム磁石を入れ,ふたをしてLEDをセロハンテープで固定し,その上をキラキラテープで飾ります。

フィルムケースの外周が内周になるように厚紙の円板を切り抜き,フィルムケースにはめ込んでホルマル線を700回程度巻く

巻き終わったら厚紙を取り除き,フィルムケースからはずしてセロハンテープを巻き,再度フィルムケースの中央に固定する

高輝度白色LEDのプラス側とマイナス側の脚を合わせ,巻いたホルマル線の両端に半田付けする

ネオジム磁石を中に入れる。極の向きは気にしない
○製作の注意
@ホルマル線は細いものを使えばもっとコンパクトにできます。
Aネオジム磁石を複数使うときは,強力なので皮膚をはさまないように注意しましょう。

○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の違い。ネオジム磁石を増やしたときの違いを比較しましょう。

○開発にあたって
別の目的でフィルムケースにホルマル線を巻いていたとき,たまたまネオジム磁石がフィルムケースの中に落ちてLEDが点灯したので,シャカシャカライトにしてみました。百均のマグネットから取り出したネオジム磁石でLEDが点灯する小型のものを作ってみたいと思います。