乾電池1個で強力電磁石

名古屋市理科研究会　2005/05/15
Hu_Tiang_TODA

昨年名古屋EHCでは藤田先生のご指導でリニアモーターカーを製作しました。
そのトランスを使うと電源は単一電池1個でとても強力な電磁石を作ることができます。
このでは持ちやすくし、実験しやすいようにトランス用E型とI型のケイ素鋼板の鉄心にアルミ製チャンネルと取っ手をつけました。

【材料】
アルミチャンネル25×50×125　1本（210円）　接着剤　全員で2個　取っ手　125mm　2個（210円）　ポリエステル線　Φ0.7ｍｍ　約250g（500円） 単一乾電池ホルダー　1個（368円）　単一アルカリ乾電池　1個　トランス　SA4Gボビン付き　1個（450円）　ミノムシクリップ　2個　ビス　4×8　4本 　ビス（平座金、ナット付き）3×8　2本　5mm六角ナット　12個　5mm袋ナット　2個　5mm平座金　16個　5mmばね座金　8個　4mm平座金　8個　4mmばね座金　4個

【製作方法】

１．ボビンに0.7mmのポリエステル線を巻く。

1. 完成後に導線がゆるまないようにするため、ボビンの巻きはじめと巻き終わりとなるところには1.0mmの穴を開けておく。（図　1）
2. ボビンの巻きはじめの穴にポリエステル線を通し、15cm程出してから、ていねいに巻いていく。
   出来るだけ多く巻くが、あまり多すぎるとボビンを鉄心にはめるとき導線が鉄心に触ってしまうので、注意すること。
3. ポリエステル線の巻き終わりは巻き終わりの穴に通し、15cm程のところで切る。
   両端をボビンの固定用個所に巻き付け、両端はヤスリか紙ヤスリで1.0cmくらい磨きそこにミノムシクリップを半田付けする。
   後に組み立てるとき、固定用個所に巻き付けた導線がゆるまないように接着剤で固定する。

２．アルミチャンネルに穴を開けたり、削ったりして加工する。

1. 現物合わせで取ってをつける穴　2×2個　Φ4.2mm（図　2）
2. 鉄心を取り付ける穴　2×2個　Φ5.2mm（図　3）
3. 電池ホルダーを取り付ける穴　2個　Φ3.2ｍｍ（図　4）
4. 組み立てるときにE型とI型の鉄心が密着できるように、アルミチャンネルとボビンのあたるところ2×2箇所を幅約54mm削り、加工する。

３．次の順番で平座金とばね座金を挟み、組み立てていく。

1. 取っ手
2. 電池ホルダー
3. 鉄心

【使用するときの注意】

1. 電池が古くなり電流が少ないときや配線がはずれたときには磁力を出せずに危険なことがあるから、二人で引っ張らせたり、 ぶら下がるようなことはさせないでください。
2. 毎年実験をする前にはビスのゆるみがないか点検を行うこと。電池も新しいものと交換してください。

【別の使い方】
このトランスのコイルに交流を流し、E型鉄心の上にフェライト磁石の破片が入った容器を置けば分子運動のイメージを想像させることのできます。
その中に発泡スチロール球を浮かせて、浮力の説明をする教材に変身させることもできます。ただし、発熱を抑えるように発熱を抑えるように使用時間はできるだけ短時間としてください。（図　５）