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2013年8月 2日 (金)

理科実験メモ④ 電磁石のはたらき(その1)

小学校の理科実験に詳しいリーゾスタッフに聞くシリーズ第4弾。

今回は、5年生の秋に習う、「電磁石のはたらき」の実験についてまとめてみました。

かなり内容が多いので、前編後編に分けてレポートします。

 

おなじみの「磁石」ですが、「電」がつくと何が違うんだろう?

「電磁石」も磁石だけれど、「電気が流れたときにだけ」磁石になる。

まずはこのことを学びます。

 

これが実感できるのが、「強力電磁石でぶらさがろう!」実験。

乾電池1個で、人がぶら下がれるほど強力な磁石ができるんです。

「電磁石ってすごい!」という感動が、「何で?」という興味につながっていきます。

(※強力電磁石については、強力電磁石+画像で検索すると、

実際に教室でぶら下がっている画像が見られます)

 

つぎに、実際に電磁石を作ってみます。

いわゆる「100回巻きコイル」です。

キットには、200回巻きは入っているけど100回巻きはないので自分でやります。

鉄芯に、エナメル線を100回数えながら巻いていくだけなのですが、

意外と難しく時間がかかるそうです(教え方のコツは後述)。

 

ここまでできたら、電流を通すわけですが、

エナメル線はエナメルでコーティングされていますから、

端っこだけ紙やすりではがします(ここのコツも後述)。

 

いよいよ電流を通してみます!

電池につなぐと、コイルは電磁石になりますから、「極」(N極とS極ですね)ができます。

まずはこのことを、方位磁針で確かめます。  

 

次に、「電流の向きを変えたらどうなるか?」を調べます。

電流の向きを変えるには、電池を逆にすればいいので簡単。

方位磁針を近づけて、さっきとは逆の極になっていることを確かめます。

 

以上の実験を、2時間の理科×2回で行います。

書いてしまうと簡単そうですが、やはりいろいろなところにうまくいかない落とし穴があるようです。

以下、注意すべきポイントと、スムーズに進めるコツです!

 

1)ぶら下がり実験について

鉄棒やうんてい、教室の鴨居などを使いますが、

老朽化した校舎だと、ぶら下がれる場所を探すのがたいへん。

事前に自分の体重をかけて、ぼきっといかないことを確かめておきましょう。

 

2)100回巻きコイルをスムーズに作らせるためのポイントはふたつ。

☆エナメル線の引っ張り出し方。

すーっと出る方向と、ひっかかる方向があり、

引っかかる方で出し始めてしまうとにっちもさっちも行かなくなるようです。

☆「少し巻いたら端につめる」を繰り返す。

つめながら巻いて、端まで行ったら折り返しで上に重ねるように巻く。

ダンゴにならないようにするためのコツですが、これが意外とと難しいようです。

3)エナメルを端っこだけはがすとき

ここも、机に置いてこするとうまくいかない(半分だけはがれて、接触不良になりやすい)

手に持って、エナメル線を紙やすりではさむようにしてこするとうまくいきます。

4)方位磁針を近づけるとき

電磁石(コイル)と並行に、横から近づけていくと問題ないのですが、

子供によっては正面から近づけたり、上(空中!)から近づけたりする子も。

方位磁針がなぜか回りだしてうまくいかないこともあるそうです。

「机に置いたまま」、「横から近づける」、を強調して伝えます。

 

電磁気学には大学時代に苦労した記憶のある筆者、

その後できるだけその分野には近づかないようにしていました・・・。

久しぶりに聞いてみると、なかなか面白いじゃないですか。

こんな形で、分野違いの実験の楽しさを再発見できてラッキーでした。

 

電磁石実験はかなり内容にボリュームがありますので、前編はここまで。

次回の後編では、電磁石の磁力を強くする条件を探る実験をして、

モーターの原理を学びます!

 

前回の、「植物の成長と日光や水のかかわり」 のレポートについて、

すいすい通信読者で実験補助者でお母さんでもある方より、

「ちょうど6年生の子供が学校でやったところで、実験の話で盛り上がれました!」

と喜びのコメントをいただきました。

もともとは、子供向け実験教室などを頼まれることもある研究者さんへの、

参考になればと始めた企画だったのですが、

そんな効用もあるのか~、と改めてうれしく思いました。

 

リーゾのHPはこちらです。

http://rizo.co.jp/

 

 

 

 

 

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