全体の流れ
①電磁石の授業と関連して、永久磁石の助けを受けて
電磁石が回ることに意識を向ける
②身の回りのモータ、いろんなところに使われてること
③今回工作モータの構造
④重要な部品である回転子の構造
⑤工作の進め方の概略
⑥工作方法
⑦実際に回転させてみる。回転しない場合の原因追及
⑧実際に回転させてみて、回転する理屈で重要な
回転子の回転角度と電磁石の電流の流れ方、
電磁石の磁極変化を各テーブルで考える
演示教材での学習の予習として各テーブルで会員と
児童が論議しながら実施
⑨演示教材で回転する原理の学習
⑩注意事項とお願い
全体
各テー
ブル
全体
(電動)モーターを作って、�なぜ動くのか考えよう
理科で遊ぼう会
S N
S N
モーターはどこで使われていますか?
色々なタイプのモーター
今日作るもっとも簡単な2極モーターの構造
永久磁石
軸
電磁石
回転子
(回転する部分)
整流子
ブラシ(二つ)
電池から整流子に電流を流す
(回転子の一部)
(回転子の一部)
回転子の構造
電磁石
電池
鉄がつく
電磁石の真ん中に軸がつく
軸
巻き線に電流を流す整流子がつく
整流子
巻き線の端は
それぞれ整流子につく
ブラシが整流子に接触して電流を流す
注意書きをよく読もう
アルカリ電池はダメ
マンガン電池のみ使用する事
事故防止のため注意書きを必ず守る事
エナメル線を巻く部分が電磁石になります。
どのように巻いたら、良いでしょうか?
2.回転子にエナメル線を巻く
回転子
電池ホルダーを基板に取り付け
絶縁のためネジに ビニールテープを貼る
皿ネジで2か所絞めこむ
①ブラシ仮止め用両面テープの裏紙をはがす
軸受け、ブラシ取り付け
②軸受けねじ止め2個
基板へブラシ取り付け 2か所
電極線板ラグ
ブラシ仮止め用両面テープ
ブラシ
基板へ固定子板取り付け 2個
固定子板
ネジ止め
これより先、各テーブルにて進行
エナメル線を巻く部分が電磁石になります。
どのように巻いたら、良いでしょうか?
2.回転子にエナメル線を巻く
回転子
2.回転子にエナメル線を巻く
どっちが正しい巻き方?
左右同じ長さのエナメル線を巻きたい
3.電池ホルダーの取り付け
電池ボックスにセロテープで貼り付ける
セロテープで�仮止めをする
裏側
穴
基板に皿ネジ止め
詳しくは次ページで
電池ホルダーを基板に取り付け
絶縁のためネジに ビニールテープを貼る
皿ネジで2か所絞めこむ
基板に軸受けを取り付け
軸受け
ねじ止め2か所
①ブラシ仮止め用両面テープの裏紙をはがす
ブラシ取り付け準備
②軸受けに回転子を組付け� 回転子抜け防止ゴムリング取り付け
ブラシ取り付け準備
ゴムリング
こちら側からシャフトにはめる
基板へブラシ取り付け 2か所 その1
電極線板ラグ
ブラシ仮止め用両面テープ
ブラシ
基板へブラシ取り付け 2か所 その2
基板へ固定子板取り付け 2個
固定子板
ネジ止め
モータを回してみよう
最初は磁石を1個だけつけて紙スイッチを外して回してみよう
磁石を2個つけて回してみよう
演示教材でのモータが回転する理屈の理解 + α
1)演示教材に磁石を着けず、整流子へのブラシのつき方の変化による
磁極変化の確認
2)さて磁石を1つ着けるとどうなるか聞くと「回ると言うでしょう
「じゃなぜ回るのか説明して」 と問う。 答えがないと、ヒントとして
「磁石とそれに最も近い電磁石の極の間にはどんな力が働いている?」
あとは成り行きで、説明しなければならなければする。
3)さらに磁石を他方に着けるとどうなる?
4)一応そこでの話のまとめをする。
5)机に返して
ちょっと面白いことやった人を問う。発表させる。
感想や気が付いたことなど。
モーターはどうして、連続して回転するでしょうか?
その仕組みをもう一度、みんなで考えよう。
S N
S N
電磁石の向きと電流の向きの関係
-
+
N
S
電池の向きを変えてみましょう
モーターの回転はこの性質を利用します。
-
+
N
S
回転子コアが横になった場合
×
×
ブラシは整流子に接触していない
N
S
整流子が重要な役割を果たす
:電流の流れ
赤の整流子に+
青の整流子に-
+
-
回転子コアが斜めの場合
+
-
N
S
赤の整流子に-
青の整流子に+
注意事項とお願い
1 電池はふだんは外しておきましょう。
3 ハンダ付けなど危険をともないます。このキットは、熟知した
指導者のもとで組み立てて下さい。
2 キットにある磁石は強力です。カード(パスモ、銀行カード)� テレビ、時計、パソコンなどには近づけないで下さい。
4 このキットは理科で遊ぼう会の会員による手作りのものです。
そのため、改良する点があると思います。何か気付いたら、
教えて下さい。
おわり
N
S
整流子が重要な役割を果たす
:電流の流れ
赤の整流子に+
青の整流子に-
+
-
回転子コアが斜めの場合
N
S
赤の整流子:+⇒非接続⇒-
青の整流子:-⇒非接続⇒+
+
-
赤の整流子に-
青の整流子に+
回転子コアが更に斜めになった場合
N
S
+
-
回転子の回転に伴い電流の流れ方は
に変化する