LESSON 01

モーターが回る仕組み

簡易モーターの回転条件を安全に観察しよう

簡易モーターを安全に観察し、電流・磁界を一条件ずつ反転させて回転方向との関係を確かめる。

簡易モーターの回転条件を安全に観察しよう

モーターの仕組みは、実物の動きを条件ごとに比べると理解しやすくなります。このレッスンでは、コイル・磁石・電源を使う簡易モーターで、何をそろえ、何を一つだけ変えて観察するかを学びます。

このレッスンの役割

第2段階です。前のレッスンで予想した「電流と磁界が回転を生む」を観察で確かめます。結果を条件と結び付け、次へコイル両側の力を説明する証拠を渡します。

知る:装置と安全上の注意

簡易モーターの観察装置電池、支持部、コイル、磁石からなる簡易モーターと安全確認点電池NS長時間つながない発熱を確認回転部に触れない一条件ずつ変更

導線を電池へ直接つないだままにすると、大きな電流が流れて電池や導線が熱くなることがあります。先生の指示に従い、観察するときだけ短時間つなぎ、熱を感じたらすぐ外します。回転中のコイルにも顔や指を近づけません。

理解する:公平に比べるための条件

回転方向を調べるなら、最初に電池の向き、磁石のN極・S極、コイルの形、支持部の位置を記録します。その後、電池だけを逆にする、または磁石だけを逆にします。一度に二つ変えると、どちらが結果の原因か判断できません。

回らないときは、理論が誤りだと急いで決めません。導線の被膜が十分に削れているか、支持部と接触しているか、コイルが左右につり合っているか、摩擦が大きくないかを点検します。

例で使い、よくある誤答を直そう

操作 電流の向き 磁界の向き 予想される回転
何も変えない 同じ 同じ 基準の向き
電池だけ逆 同じ
磁石だけ逆 同じ
電池と磁石を両方逆 基準と同じ

両方を逆にすると、力の向きは二回反転するため元に戻ります。この比較は、回転方向をただ覚えるのではなく、電流・磁界・力の関係から予想できているかを確かめます。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

確認1:回転方向への電流の影響だけを調べるには、何を変えますか?ほかの条件をそろえ、電池の向きだけを逆にします。
確認2:コイルが回らないとき、最初に何を点検しますか?接触、被膜、コイルのつり合い、摩擦など、装置が正しく働く条件を点検します。
確認3:電池と磁石を両方逆にすると、回転方向はどうなりますか?電流と磁界がともに逆になり、力は二回反転するので、回転方向は元と同じになります。

実験では、一つの条件だけを変え、装置の状態も記録することが大切です。次は観察結果を、コイル両側に働く力の向きから説明します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。