第２土曜科学教室～世界一小さなリニアモーターカーを作ろう～（１月 10 日実施）茨木市教育センター今回は、電磁石の性質を利用して進む工作物を作成することを通して、その仕組みについて考えました。１．電磁石の歴史について現在では、あって当たり前となった「電気」ですが、人の手で自由に発生させることができるようになったのはつい最近のことです。ボルタの電池の発明に始まり、エルステッドの電流の磁気作用の発見、ファラデーの電磁誘導の発見へとつながります。この電磁誘導の発見から、電気を運動エネルギーへ変換する仕組みを獲得することができ、逆に運動エネルギーを電気に変換することができるようになり発電機が開発されました。このことによりいつでもどこでも電気製品を活用することができるようになり、現在の生活が成り立っています。引用：WikiPedia ２．ファラデーモーターの作成ファラデーが発明したモーターの元祖ともいうべき仕組みを利用して、乾電池を利用した電気を回転へとつなげる工作物を作成しました。 ① 釘を回転させる工作釘の下にネオジウム磁石を取り付け、そこを通じて回路を作成することで釘が勢いよく回転します。少しコツが必要ですが、参加者全員が回転させることができました。 ② アルミ線を回転させる工作今度はやじろべえのような形のアルミ線が回転します。一見乾電池の上にアルミ線を載せただけに見えますが、クルクルと回るすがたは不思議に見えます。３．電磁石の仕組みを利用してブランコを揺らしてみよう。導線を何十にも巻きたコイルと、その下に磁石を置き、コイルに電気を流すことでブランコは動きます。しかし、電気を流し続けた場合、このコイルはゆれることなく、片側に寄った状態で止まってしまいます。タイミングよく電気の ON、OFF を繰り返すことによりブランコは大きくゆれます。電磁石は、電流の ON、OFF で磁力の有無を調整することができ、また電流の流し方によって N 極、S 極を変化させられることが大きな特徴になります。この特性を活かして作られているのがモーターになります。４．アルミで作るリニアモーターカー一列に並べた磁石の上にアルミの棒を置くことで、アルミの棒が一時的に磁力を得るため緑の矢印の方向へ進みます。中学校で学ぶフレミングの左手の法則を使うことで進む方向について考えることができます。５．銅の線とネオジウム磁石を利用したリニアモーターカー乾電池、ネオジウム磁石、銅線を利用することでモーターも車輪も無いのに電池がぐんぐんと前に進んでいきます。銅線を上手に巻くことが難しく、子どもたちと作成したものは、勢いよく走るものはできませんでしたが電池がぐんぐん進む姿は確認することができました。６．大阪市内でも走っているリニアモーターカーリニアモーターカーは、現在開発が進められている浮上し高速で走るものに目が向きがちですが、浮上しないリニアモーターカーは大阪の地下鉄として走っています。長堀鶴見緑地線になります。（正式名称：鉄輪式リニアモーターミニ地下鉄）７．まとめリニアモーターカーといえば、現在、東京から名古屋間で開発が進められています。推進システムの仕組み、超伝導のコイルの導入といった最先端の技術を用いてあの高速走行が実現しています。大阪まで沿線されるのはまだ先のこととなりそうですが、１時間で東京～大阪で往来する日が来るのは楽しみです。