こんにちは。ハートリンク本郷台です。
最短で梅雨が駆け抜け、6月だというのに35℃の猛暑日が続いています。地球温暖化の影響か異常気象が続いていますね。こう暑いと勝手なもので6月なのに肌寒かった梅雨に入ったころが良かったと思ってしまいます。ハートリンク本郷台でも熱中症対策として、こまめな休憩と水分補給を心がけています。これからいよいよ夏本番です。暑さに負けないようしっかり対策して乗り切りたいと思います。

まだ梅雨明けの前でしたが、ハートリンク本郷台ではモーター作りを行いました。

以前、単極モーターと言う簡単な構造のモーターを作る実験は行ったことがありましたが、今回はコイルを回す普通のモーターを製作しました。

モーター作り

コイルを回すモーターも仕組みは簡単です。コイルに電流を流してその下に磁石を置くだけですが、電流が流れ続けるのではなく、オン、オフを繰り返す仕組みを作らなければなりません。実際のモーターでは整流子とブラシという構造でコイルの中を流れる電流を一方通行にしていますが、今回はエナメル線の片側を半分だけやすりでこすってむき出しにする(電流が流れるようにする)ことで対処しました。コイルはあらかじめエナメル線を10回ほど撒き両側に3～4㎝ほど回転の軸になる部分を伸ばしたものを作っておきました。またクリップを加工して電極兼、軸受けになる部分も作っておきました。

1. 乾電池(単2)の両極に電極をセロハンテープで貼ります。

2. コイルから出ているエナメル線(回転の軸になる部分)のエナメルを一方は全部、もう一方は上側半分だけやすりで剝がします。

3. 電池の中央部分に強力な磁石をつけて電極にコイルをのせる。

4. コイルの形を整えて(回転しやすいようにバランスを取る)軽く回す。

作業はこれだけですが、2.の工程が難しかったようでした。エナメルが剝がれているのかいないのかが分かりにくく、特に上側半分だけはがすところで苦労していました。

モーター作りの目的

今回のモーター作りは、工作ではなく実験として行いました。テーマとしては少し難しかったかもしれませんが、自分たちの周りにもたくさん利用されているものなので「モーターとはどんなものか、どんな仕組みか」を知ってもらうことが一番の目的でした。

• 科学に興味や関心が持てるようにする。

• モーターとはどんなものか、どんな仕組みか知る。

• 自分たちの周りのどんなところにモーターが使われているか考える。

• 集中して取り組み、指示を理解する。

• 作製する工程での微細運動。

• 自分たちが作ったものが実際に動くことで成功体験を積む。

等のことを目的として実験を行いました。

実験開始

全体を3つのチームに分けてチーム毎に1つモーターを作りました。最初にモーターを知っているか尋ねると、「ラジコンを動かすやつ」という答えが返ってきました。モーターとは何かを尋ねると「回るもの？」「うごくもの」等の答えが返ってきました。なんとなく知っている感じでしたが、現代っ子はあまりプラモデルを作ったりすることもないようで、モーターそのものに触れることは少ないようですね。また、この日は鉄道好きの子たちがいなかったこともモーターと接点が少ない一因だったかもしれません。

モーターとは動力源であること、電気の力を主に回転する力に変えるもの等を説明し、おもちゃだけでなく家電、車、電車、そしてスマホの内部にもモーターが使われていることを話しました。ハートリンク本郷台の中にもモーターが使われているものがたくさんあることを伝えました。

上述のようにコイルの両端のエナメル(被膜)を剝がすのが難所で特に上側半分だけはがす方が難しかったようでした。それぞれのテーブルについた指導員も手伝って紙やすりでエナメルを剝がしコイルの形を整えて電極の上に置くと…微調整で勢い良く回転しました。

モーター作りが成功したところで、モーターが何で回るのかを簡単にレクチャーしました。電流と磁界について説明したあと、いわゆる「フレミングの左手の法則」をできるだけ簡単に解説しました。ちょっと難しかったようでしたが、電気の力と磁石の力が作用して力が生じ、その力でモーターが回ることは何となく分かってくれたようでした。

まとめ

自然科学全般に興味や関心を持って欲しいと思い、ハートリンク本郷台では活動の一環として度々実験を行っています。これを行うとどうなるということを実証するための実験というよりも、実際に行ってみて結果を観察し驚いたり、楽しんだりしてもらうことが主となっていますが、実験の後には必ずどうしてそうなるのかを説明しています。もちろん子どもたちが理解できるように易しく、そのほかの事象の話も織り交ぜながら伝えています。今回の実験に関しては、モーターが完成して、回って、「楽しいな」とか「できた」などと成功体験を積めれば第一の目的は達成できています。もちろん「電流」「磁界・磁力」等にも興味、関心を持ちモーターの回る原理も分かってもらえれば最高ですが、「科学って不思議だな」とか「科学ってすごいな」、「もっといろいろ知りたいな」と思ってくれれば本望です。

またのご閲覧お待ちしております。