◇モータとは？ 電気エネルギーを回転運動の運動エネルギーに変換します。 原理は磁界中に導線をおき、それに電流が流れます。 フレミングの左手の法則がモータの動作原理として説明されます。 |
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図１ フレミングの左手の法則 |
フレミングの左手の法則 （ｆｌｅｍｉｎｇ’ｓ ｌｅｆｔ ｈａｎｄ ｒｕｌｅ） 電磁力の方向がわかる法則です。 磁界中に置かれた導線に電流を流すとフレミングの左手の法則で決まる方向に力が働きます。 左手の親指、人指し指、中指を互いに直角になるように開きます。 「磁界の向き」を人指し指、「電流」の方向を中指にあわせると「電磁力」が親指が向いている方向になります。 中指、人指し指、親指の順で「電、磁、力」（電流、磁界、電磁力）とすると覚えやすくなります。 |
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磁界中に置かれたコイルへの働く力 磁界中に置かれたコイル（導線を巻いて作る）にはトルクが発生します。 これがモータが回転する原理につながります。 そこで、基本的な動作原理で動かすモータを作ってみます。 図２－１ではコイルに働く力は右回りになります。 図２－２ではコイルに働く力は左回りになります。半回転（１８０°）すると、今までとは逆回転の力が加わります。 いずれは均衡がとれて止まってしまいそうです。 |
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図２－１ 巻き線（コイル）へ働く力① |
図２－２ 巻き線（コイル）へ働く力② |
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図３ 作るモータの全体図 |
モータが回る作り方 コイルに働く力が同じ方向だけになるように、図２－１、図２－２のいずれかだけを有効にします。（片方をキャンセルします。） 方法としては、図２－１の時だけ電流が流れて、図２－２の時、電流が流れないようにすればよいので、図３のように巻き線（コイル）の被覆を半分だけ残します。（詳しくはモータ１を参照下さい。） 被覆が残っているときは電流が流れず、逆回転の力が発生しないので、巻き線（コイル）は惰性で回転します。 実際に作ったのは「モータ１」、「モータ２」です。 |
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フレミングの左手の法則でモータは回転する力が発生します。 さらにモータが回転しているときは磁界の中を導線が横切ることによりフレミングの右手の法則で電圧が発生します。（逆起電力） このため、「モータに加えた電圧」から「逆起電力で生じた電圧」を引いた電圧で、コイルに電流が流れます。 （つまりモータを回転させながらブレーキをかけている様な状態です。） |
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フレミングの右手の法則 （ｆｌｅｍｉｎｇ’ｓ ｒｉｇｈｔ ｈａｎｄ ｒｕｌｅ） 電磁誘導で生じる起電力の方向がわかる法則です。 磁界中に置かれた導線が磁界を横切るとフレミングの右手の法則で決まる方向に起電力が発生します。 右手の親指、人指し指、中指を互いに直角になるように開きます。 「磁界の向き」を人指し指、「動く方向」に親指にあわせると「起電力」が親指が向いている方向になります。 |
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平成１７年２月２３日 |
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