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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

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(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

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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

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今日作るもっとも簡単な2極モーターの構造

永久磁石

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)

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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

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

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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

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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

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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

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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

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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

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基板へ固定子板取り付け 2個

固定子板

ネジ止め

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これより先、各テーブルにて進行

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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

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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

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3.電池ホルダーの取り付け

  • 電極線のクリップを90°曲げ、長い方を

     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

基板に皿ネジ止め

詳しくは次ページで

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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

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基板に軸受けを取り付け

軸受け

ねじ止め2か所

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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

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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

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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

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基板へブラシ取り付け 2か所  その2

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基板へ固定子板取り付け 2個

固定子板

ネジ止め

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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

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磁石を2個つけて回してみよう

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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。

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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

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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

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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

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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+

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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。

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おわり

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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

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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