磁石とコイルの実験（２）

　だいぶ前に試してみた（磁石とコイルの実験（１））は、ネットで見つけた実験をとりあえずやってみたという状態でした。

　せっかくやったので、前回の電車が動く仕組みをちょっと考えてみました。

 　イメージ図では、緑色の四角が電池、水色の四角が磁石です。単４電池の＋側から流れ出た電流は、＋側にくっつけたネオジムを通って、ネオジムに接触している銅線（コイル）に流れます。この電流はコイルを伝ってー側のネオジムに戻ってきて、単４電池のー側に戻るというループを作っていることになります。この時、コイルに流れる電流によって、図の水色の線のような磁界が発生していると考えられます。この磁界はちょうど単４電池の＋側がN極で、ー側がS極になります。電池につけたネオジムが図の下のような向きになっていると、＋側のネオジムのN極と磁界のN極が反発し、左方向の力が発生します。同様にー側のネオジムのN極と磁界のS局が引きつけ合ってこれも左方向の力が発生します。このようにして、全体として左方向へのちからが働くので、電車を左方向に動かすことができると考えられます。

　実際上、コイルは7mくらいの長さの銅線を巻いたもので、両端で0.4Ωくらいでした。一方、ネオジムは３個重ねて0.3Ωくらいです。単純に計算すると、電池から出た電流は0.3Ω+0.4Ω+0.3Ω=1.0Ωの抵抗負荷を経由して電池に戻ってきます。（コイルの部分はもう少し少ないでしょうが）電池の電圧は1.5Vですから、単純には1.5Aくらい流れていることになります。もっとも、電池はそんなにたくさん電流を流し続けられませんので、最初に電流が1.5A近く流れた後は電池の内部抵抗分も加わって0.5Aとかそんなくらいしか流れていないように思います。

まぁ、いずれにしても、これで磁石付きの電池がコイルの中を走る説明がなんとなくできました。これって、結局はモータの原理ですよね。いずれこの仕組みを使って何か動かしてみたいなと思います。