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日立キッズ

磁石じしゃくを近づけると、コイルがついた車がゆっくり走りだします。どうして、車は走るのでしょうか。

協力きょうりょく:NPO法人ほうじん日立理科クラブ

用意するもの

材料ざいりょう

  • カラーボード(あつさ1cm程度ていどの工作用ボード)
  • ペットボトルのキャップ×8(同じ大きさのもの)
  • 電池ボックス(リード線がついてるものがのぞましい)
  • たん3電池
  • 被膜ひまくきエナメル線(やく3m)
  • 竹ひごまたは竹くし ×2本
  • ストロー
  • クリップ×2

【道具】

  • はさみ
  • カッター
  • きり(千枚通せんまいどおし)
  • 丸いぼう直径ちょっけいが2〜2.5cm程度ていど)またはたん2乾電池かんでんち
  • 紙やすり
  • セロハンテープ
  • 両面テープ
  • 磁石じしゃく

きのぽんからのおねが

はさみやカッター、きり(千枚通せんまいどおし)でけがをしないように気をつけよう。なれない作業は、おうちの人にやってもらってもいいよ!

実験じっけん器具きぐの作り方:準備じゅんび

(1)コイルを作る

(ア)エナメル線のはしからやく10cmを残しのこ て、丸いぼう(またはたん2乾電池かんでんち)に30回けて、もう片方かたほうも10cmのこしてコイルを作る。

(イ)エナメル線の両はしをコイルにしっかり2回け、左右にのばす。

(ウ)コイルの両はしからやく3cm分、エナメル線の被膜ひまくを紙やすりではがす。

きのぽんアドバイス

エナメル線は被膜ひまく塗装とそうされているから、被膜ひまくをはがさないと、電気が通らないんだ。

(2)電池ボックスの準備じゅんびをする

(ア)電池ボックスのたん子( 金属きんぞくの部分)を上に向け、たん子のあなにリード線を通してきつける。

(イ)もう片方かたほうのたん子のあなにもリード線を通して巻きま つける。

(ウ)リード線に被膜ひまくいている場合は、両端りょうたんからやく2cm分、カッターなどを使って被膜ひまくをはがしておく。

きのぽんアドバイス

電池ボックスに最初さいしょからリード線がついてる場合は、(ア)(イ)は、省略しょうりゃくしてね。

(3)車輪しゃりんを作る

(ア)全てのペットボトルのキャップの中心に、きり(千枚通せんまいどおし)であなをあける。キャップの内側うちがわが向かい合うように2ずつセロハンテープでとめ、4つのタイヤを作る。

(イ)竹ひごを14cm、ストローを7.5cmに切る。1つのタイヤのあなに竹ひごをはめみ、さらに竹ひごにストローを通し、竹ひごのもう片方かたほうに、タイヤをはめこむ。

きのぽんアドバイス

ペットボトルのキャップにあけるあなの大きさは、ちょうど竹ひごがはまるくらいだよ。あなが大きすぎて、竹ひごが車輪しゃりんからつきだしたときは、つきだした部分をセロハンテープなどでいて、車輪しゃりんが竹ひごからけないようにしよう。

実験じっけん器具きぐの作り方:組み立て

(4)パーツを切り出す

カラーボードからA、B、C、それぞれの大きさのパーツを切り出す。
パーツA 13cm×6.4cm
パーツB 7.5cm×4.8cm
パーツC 5cm×5cm(三角形)

(5)パーツを組み立てる

左の写真のような形になるようにパーツを組み立てる。
パーツB…パーツAに垂直すいちょくになるように両面テープでとめる。
パーツC …パーツBをささえるように両面テープでとめる。
電池ボックス…パーツBと反対がわ位置いちに両面テープでとめる。

(6)車輪を取り付ける

ストローがパーツAからはみ出る長さが左右で同じになるように、パーツAのうらがわ車輪しゃりんき、セロハンテープでしっかりとめる。

※左図:パーツAのうら

きのぽんアドバイス

パーツAのボードは、ストローがつく位置いちを少しへこませておくと、台車とストローがしっかりつくよ。

(7)コイルをける


(ア) パーツBの後ろがわにコイルをセロハンテープでとめる。

(イ) コイルの左はしにクリップをつなぎ、クリップをカラーボードの上部に固定こていする。

(ウ)コイルの右はしを電池ボックスのリード線につなぐ。

(エ)あまった電池ボックスのリード線にクリップをつなぐ。

(オ)電池ボックスに電池を入れる。

きのぽんアドバイス

コイルはしっかりクリップにつなごう。つなぎ方がわるいと電気が流れないし、電気が流れないと車が動かないんだ。

実験じっけんのやり方

コイルカーの動かし方

(ア)カラーボードに固定こていしたクリップと、リード線につなげたクリップをつなげる。

(イ)磁石じしゃくをコイルに近づけると、車がゆっくり走りだす。
また、磁石じしゃくを反対にして近づけると、前とはぎゃくの方向に走り出す。

きのぽんからのおねが

コイルに電流を流すとコイルがあつくなるから、コイルにさわる時は気をつけよう。
実験じっけんするとき以外いがいは電気の接続せつぞくを切って(リード線のクリップをボードに固定こていされたクリップからはずして)ね。

この実験じっけんのしくみ

コイルに電気が流れると、コイルの付近ふきん磁石じしゃくのような性質せいしつになります(磁界じかいといいます)。これに普通ふつう磁石じしゃくを近づけると、磁石じしゃく同士どうしが反発、または、吸引きゅういん(ひかれる)する力が発生し、コイルカーが動き出します。このようなコイルと磁石じしゃくはモーターなどに使用され、家電製品せいひんや、その他の多くの製品せいひんにも使用されています。

まとめ方

今回の実験じっけんを自由研究シートにまとめましょう。

※見本は「浮力ふりょく実験じっけん」をれいにしています。

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