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TOSSランドNo: 1133076 更新:2012年11月15日

こんなに良くまわるの見たこと無い!3時間で作って回せる整流子付きモーター


6年・理科 電流のはたらき

こんなに良くまわるの見たこと無い!

~ 3時間で作って回せる整流子付きモーター ~ 

電気工作は楽しいものであるが,整流子付きのモーターは比較的難しい.

 しかし,このモーターはよく回る.

事前の準備

 竹串(2mm¢ 10㎝)
 針金(直径1mm長さ5㎝)(一人6本) 
 ハトメ(一人1個)
 丸型フェライト磁石(一人2個)
 エナメル線(0.4mm¢を3m)
 乾電池(一人1個)
 セロハンテープ
 両面テープ
 工作用紙
 ホッチキス
 サンドペーパー

 箱を作るには、工作用紙で型紙を用意しておき,その周りを赤のボールペン
でなぞって同じ形を児童数描いておくとよい.

 切り抜くところから子どもにやらせる.  

作り方

 プリントを見ながら作業ができるように、作り方の説明を印刷して配っておくと
良い。

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 ① 針金をセロハンテープでたばねる。
    (針金は直径1mm、長さ5cm)
   ●●●のように、平たくたばねる。

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 ② 竹ぐしを、たばねた針金ではさむ。
     竹ぐしの下から2.5cm程度のところに両面テープを貼る。
     はさむ針金がずれないようにするためである。

1133076-3

 そこへ①で作った針金を両側からはさむようにする。

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テキストを記入して下さい

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テキストを記入して下さい

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   回転させるのであるから中心になるようにする。
     セロハンテープで固定してから、回してみる。
     うまくまわらなければここで調節しておく。

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 ③ 針金にエナメル線を巻く
   (エナメル線は、0.4mm経を3m程度用意しておく)
   1人分は、両手を伸ばして2回分程度である。
   黒板の上あたりに、巻いたエナメル線をつるしておくと扱いやすい。
   巻き初めは、20㎝程度残しておく。これは言っておかないと、最初からやり直さなければならなくなる。

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   巻いていくが、端は5㎜ほど残して戻るようにする。そうしないと、はずれてしまう。

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  エナメル線が竹ぐしを渡るときは、上の図のようにクロスするようにする。
   これも間違うと、決してまわらない。

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 ④ N極とS極ができたかを確かめる
   「電池を逆にしてみましょう。
    N極とS極は逆になるでしょうか。
    このとき、1回でうまくいったあなたは、すばらしい才能の持ち主です。
    なぜなら、エナメルをはがす(サンドペーパーでこする)ことを普通の人は忘れているからです。
    ※このあたりで、1時間目が終わります。
    ③の時に、エナメル線があまるようなら、左右に同じ回数を巻いておきましょう。
    くれぐれも、クロスすることを忘れないでください。」

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⑤ 箱を作る
    上の図のとおり。

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テキストを記入して下さい

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テキストを記入して下さい

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⑥ 整流子を作る(使うエナメル線は、50㎝を2本)

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   2~3回巻いて両面テープの上に並べ、さらに、エナメル線の上から両面テープをはる。そして、折り曲げる。
  こうしないと、整流子の先が動いてしまう。2~3回巻いておかなければ、乾電池に接続する方のエナメル線が動くたびに整流子も動いて、不安定になってしまうのである。
  先の方のエナメルをサンドペーパーではがす。
  最後に、竹ぐしを使って、弾力を持たせるように巻くと良い。

テキストを記入して下さい

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⑦ 電機子(でんきし)を完成させる。(先生に作ってもらってもいいです)
   少し、コツが必要になってくるので、結果的に先生が作ってまわることが多くなる。
   このあたりで2時間目が終わる。

⑧ 電機子を箱の中に入れる
   ここで、はじめてふたを固定する。

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   磁石は、NとSを間違わないようにするには、一度くっつけた磁石の両側に両面テープを貼るようにすると良い。

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テキストを記入して下さい

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⑨ 整流子をとりつける(これは、先生にしてもらいましょう)
   長いエナメル線は、竹ぐしで巻いておくとかっこよくなる。

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⑩ モーターをまわす
   電池につないでモーターを回します。
   少しまわしてやると、まわり出しますが、電池につながる部分のエナメルがはげていなければ回りませんので注意してください。

テキストを記入して下さい

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調節 

 

 ブラシの部分がポイントとなる.

 回らない原因は次のようなことが考えられる.

 

  ①エナメルがよくはげていない.

  ②ブラシのエナメル線が軸に接触していない.

  

 エナメル線を巻く向きを間違っていたら,決定的なミスになるので,エナメル線を巻くときには丁寧に確認し,間違いは正しておかなければならない.

 

 回らない原因を調べるのも大切な学習内容である.

 できるだけ子どもに見つけさせるようにするが,どうしてもできない子には,教師が調節してやるようにする.

 少なくとも全員のモーターが回ることが大切である.

 

 子どもの中には,自分で工夫をするものがおり,円いフェライト磁石を何個も付ければ,いっそう良く回ることを子どもが発見する.

 

 なお,ブラシの部分は次のようにエナメル線を巻くと弾力が出てよい.

 さらに,長いエナメル線も巻いておくと体裁がよくなる.

 文献

 

   ・よく回るモーターの制作・有馬重人(・身近な素材を生かした小学校理科教材の研究・全国理科教育   
センター研究協議会編 東洋館出版社 P180~   P181) 

 

テキストを記入して下さい

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