電磁誘導の続きになりますが、電磁誘導と言えば身近なところで電磁調理器・・・ 「新電気２月号」に掲載した実験の改良版です。トイレットペーパーの芯の代わりに 　小さなお鍋を置くことで、連続してアルミホイルを浮かすことが出来ます。 　電磁調理器の特徴やなぜなの考察も、もう少しわかりやすく（？）考えてみました。 用意するもの ・電磁調理器 ・アルミホイル ・水を入れた小さな鍋　※１ ・※1 小さな鍋はホームセンターやダイソーで販売されているホーローの鍋を使用しています。 作り方・やり方 �@鍋の大きさにあわせて、 　　　　　　　アルミホイルをドーナツ型に切ります。 これで完成で〜す！ 水を入れた小さな鍋を真ん中に置いて、やってみましょう。 映像再生 なぜなの考察・原理 なぜアルミホイルは浮かびあがったのでしょう？ これを考えるためにまず、電磁調理器について見てみましょう。 電磁調理器は、ＩＨ調理器 と言われてますが、 これは、Induction Heating　インダクション(誘導)・ヒーティング(加熱) の略だそうです。 最近は炊飯器などにも使われてるものがあります。 電磁調理器の中には、「磁力発生コイル」と呼ばれるコイルが入っています。 このコイルに 2万Hz(20kHz)〜6万Hzくらいの高い周波数の電流を流します。 コイルに電流を流すと磁力線が発生しますが、 　　　　　　　　　　 その磁力線よって 生じるうず電流損を使って加熱する仕組みです。 2万〜6万Hzもの高い周波数は、家庭にきている50〜60Hzの電流を 　　　　　　　　　　　　　　　 インバイター(周波数変換器)を使って発生させています。 もう少し、具体的に流れを見てみましょう。 �@　電磁調理器の中には、「磁力発生コイル」 　　と呼ばれる でっかいコイルが入っています �A　コイルを伸ばした状態で考えてみましょう。 　　電流を流すと、アンペア右ねじの法則で 　　右図のように磁力線が出来ますね。 �B　これを�@のようにコイル状にして、 　　時計回りの方向の電流を流すと・・・ �C　電磁調理器全体に、 　　下から上へ向かう磁力線が発生します。 �D　この磁力線が、金属の鍋を通過すると、 　　鍋に無数の「うず電流 」が発生します。 鍋に うず電流が流れると、鍋が持っている電気抵抗によって加熱されます。 うず電流のＩと鍋の電気抵抗 Ｒ の Ｉ2 Ｒ で加熱される仕組みですね。 これからもわかるように電磁調理器は、 電磁調理器が熱を出すのではなく、鍋が熱を出す仕組みです。 では、いよいよ本題のアルミホイルが浮かんだ理由はなぜでしょう？ 鍋より軽いから！　ということが大きな要因ではありますが、 アルミホイルにも鍋と同じように、うず電流が発生します。 このうず電流によって、アルミホイルに下向きの磁力線が発生します。 電磁調理器から発生する上向きの磁力線とアルミホイルから発生する下向きの磁力線が 反発したために、アルミホイルは浮かび上がったのですね。 （勿論、鍋にも下向きの磁力線が発生していますが、重くて浮かびません。） しかし、アルミホイルにも鉄製の鍋と同じように、うず電流が流れるのなら、 どうして、アルミの鍋は電磁調理器で使えないのでしょう？ それは、アルミの鍋は電気抵抗が小さいからです。 電気抵抗が小さいと、Ｉ2 Ｒ のＲが小さくなり、熱が発生しにくいのです。 【参考】摂氏0度での各金属の電気抵抗（Ωm） 　　　　　　* ニクロム　 107.3 × 10-8 Ωm 　　　　　　* 鉄　　　　　　 8.9 × 10-8 Ωm 　　　　　　* アルミニウム　 2.5 × 10-8 Ωm 　　　　　　* 銅 　　　　　　1.55× 10-8 Ωm しかし、最近ではオールメタル対応の電磁調理器が出てきて アルミや銅の鍋でも 使えるようになりました。この仕組みは、コイルの銅線を細くして、 コイルの巻数を増やしたり（なんと、今までの30倍くらいにしてあるとのこと） 今までの2万Hzよりも高い周波数の電流を流して（これもまた6万Hzくらいとのこと） 可能になったそうです。 センサーでどんな鍋が置かれてるのかを区別して、周波数を変えて使用しているそうです。 「智恵の楽しい実験教室」 「智恵の楽しい実験教室 各号の紹介」 「おもしろ実験と自由研究」 「色の3原色と光の3原色」 　　　光の3原色(加色混合)と色の3原色(減色混合)の違いをシュミレーションしながら計算方法まで解説しています。 「プラコプターを飛ばそう！」 　　　簡単に出来て、子供たちも飛ばすことに夢中になる実験です。 「行ったり来たり」 　　　ゴムの弾力エネルギーを運動エネルギーに変換。振り子も位置エネルギーを運動エネルギーへ。何だか似てますね。 「フランクリンモーター改良版」 　　　静電気で回る、フランクリンモーター。送電線の絶縁効果を高めたので、よくまわります。 「踊るセメダイン」 　　　表面張力に注目し、わかりやすく解説をしています。 「ファラデーの電磁回転」 　　　世界初の電磁力で動くモーターの作り方と原理、ファラデーの功績を紹介。 「ファラデーの電磁誘導」 　　　1831年にファラデーが発明した電磁誘導の説明と実験を紹介。 「電磁調理器を使ってUFOを飛ばそう!」 　　　電磁誘導を利用して加熱する仕組みの電磁調理器を使って、アルミホイルを浮かせます。 「ピカピカモーター」 　　　1.5vの乾電池1個では点灯しないはずの発光ダイオードが電池1個でクルクル回転しながら点灯します。 「モーター発電＆逆起電力」 　　　モーターは発電機と同じ構造をしていること、モーター回転しているときには逆起電力が発生する仕組みがわかります。ヘンリーの功績も紹介。 「単極モーター」 　　　「単極モーター」は電池、くぎ、磁石、導線があれば、簡単に出来ておもしろいほど回ります。回る原理はくぎからの漏れ磁束が起因してると考えます。フェライト磁石とネオジム磁石の特徴も解説。 「ミニ掃除機」 　　　ミニ掃除機は簡単な工作で作れます。応用版として自動掃除機にも挑戦！ 「イライラ棒」 　　　「イライラ棒」は回路を２回路にしたことで、電極棒がコースから離れてもライトが点灯し続けます。 「電気ブランコ」 　　　「電気ブランコ」はフレミング左手の法則を利用してゆらゆら揺れます。スイッチを工夫したことで電池が持続する限り揺れ続けます。 「イライラ棒」 　　　「イライラ棒2」はリレーを使って自己保持回路を作ることで、電極棒がコースから離れてもブザーが鳴り続けます。最も簡単な自己保持回路の説明を動画でわかりやすく解説しています。 「風船紙コプター」 　　　「風船紙コプター」は風船から出る空気の圧力を利用して、回転しながら上昇をします。 「温風かざぐるま」 　　　「温風かざぐるま」は対流を利用してクルクル回ります。 「くるくる糸」 　　　「くるくる糸」はベルヌーイの定理（流速の速いところでは気圧が下がること）を利用して糸がクルクル回ります。 「アイスキャンデー」 　　　「アイスキャンデー」は氷と塩を使ってマイナス20℃の状態を作り、ジュースを凍らせます。凝固点降下の説明もあります。 「不思議なペットボトル」 　　　「不思議なペットボトル」は水を少し入れただけでどんどんお水が出てきます。大気圧と水圧に注目して考察してみました。 「ファラデーの電磁回転 左側の装置」 　　　「ファラデーの電磁回転 左側の装置」1821年にファラデーが作った世界初のモーターの実験装置の左側の装置の回転方向を検証します。 「電気分解と燃料電池」 　　　「電気分解と燃料電池」は水に食塩を入れて電気分解を行い、その後電気分解で発生した気体（水素と塩素）を使ってモーターを回したり発光ダイオードを点灯させます。 「ガウス加速器」 　　　「ガウス加速器」は磁界に置かれた鋼球(パチンコ玉)がポテンシャルエネルギー(位置エネルギー)を持ち、それを運動エネルギーに変換しながら速度を上昇させていきます。 「くるくるマグネット」 　　　「くるくるマグネット」は磁石2個の間にCDをはさみ、下側の磁石を斜めにした状態で移動させると、上の磁石がクルクル回転します。上の磁石にマスコットを乗せて簡単なおもちゃを工作します。 「コヒーラ」 　　　「コヒーラ」は圧電素子を押して高電圧による火花放電で電磁波を発生させ、その電磁波でアルミホイルの酸化皮膜を破り、モーターを通電状態にします。