物理質問教室

電磁力(電流が磁界から受ける力）を使った装置・・・クリップモーターの問題です。
実際につくったことがある人がいるかも知れません。
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［問題］ クリップモーター
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解答
（１）　Ａ部　奥向き　　Ｂ部　手前向き
（２）　Ａ部　奥向き　　Ｂ部　手前向き
（３）　振り子のように振動し、Ａ部を奥、Ｂ部を手前にして水平になろうとする
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［解説］

Ａ部は左向き、Ｂ部は右向きに電流が流れます。磁界は上向き。
フレミングの左手の法則（中指・・電流、人差し指・・磁界、親指・・力）より
Ａ部は奥向き、Ｂ部は手前向きの力を受ける。
Ｂ部の方が磁界が強いので、大きな力がはたらきますね。
右から見て、時計回りに回転しようとします。

Ａ部が下になっても流れる電流の向きは変わらないので、
Ａ部は奥向き、Ｂ部は手前向きの力を受ける。
よって、右から見て、反時計回りに回転しようとします。

（３）　（１）、（２）のように、半回転ごとに回転の向きが逆になるように力がはたらくので、
　　コイルは振り子のように振動し、Ａ部を奥、Ｂ部を手前にして水平になろうとします。
　　　右側のエナメル線を半分だけやすりをかけ取り除くのは、このためです。
　　すなわち、（１）の状態のときだけ電流が流れるので、回転し続けられるのです。
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右側のエナメル線を半分の表面だけ削るわけが、わかりましたか。
Ｂ部が下方（Ａ部が上方）に来たときだけ電流が流れるので、回転し続けられるのですね。
普通のモーターでは、整流子とブラシで、半回転ごとに電流の向きが逆転するので
一方向に回転し続けます。
みなさんの持っている教科書にも、必ず出ている実験装置です。
探求活動に載っているかも知れません。
センターは実験とグラフが大好きです。