今回は「電気ぶらんこ」です。いざ工作してみると、針金が思うようにまっすぐにならず、そのため 揺れ方も ぎこちないものでした。色々と工夫をしながら、ここに掲載したものを作りました。 スイッチも細い銅線の弾性を利用することを思いつき、いい具合に仕上がったと思います。 　　　　　　　　　　　　　　見てるだけでも心が癒される「電気ブランコ」を是非作ってみてね！ 用意するもの ・かまぼこの板　・磁石 ※1 ・銅線(太さ1.2�oと0.28�o) ※２ ・クリップ2個・太目のストロー ・単3電池と電池ケース ・ﾐﾉﾑｼｸﾘｯﾌﾟ付コード2本 ・ネジ3個　　　・厚紙 ・マスコット ※3 ※1 磁石は３.〜４�p角くらいの大きさの物を使用します。 　　ネオジム磁石があれば振れ方もかなり大きく長時間揺れますが、 　　フェライト磁石でもOKです。フェライト磁石はホームセンターなどで購入出来ますが、 　　ダイソーで販売の超強力マグネットフック(右の写真)から取り出すことも出来ます。 　　ネオジム磁石はネットで購入出来ます。 ※2 銅線の1.2mmと0.28mmはダイソーで購入しました。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　太さはだいたいの目安なので適当な物でOKです。 ※3 ここで使ってるマスコットのぞうさんは 　　　　　　　　　　　　 ダイソーで販売しているタレビンに針金の手をつけたものです。 作り方・やり方 �@ 太さ1.2�oの銅線を長さ約15�pくらいに2本約 ８�pくらいに1本切断し 　 写真のように加工してネジを使ってかまぼこ板に留めます。 �A 厚紙を５�p×２�p くらいの大きさに切り、端の方に 　 一つ穴パンチで穴を開けます。 　 太さ0.28�oの銅線を50�pくらい切断し、 　 　　　　　　　　厚紙の穴に写真のように通します。 　 銅線は左の穴の上は15�pくらい、 　　　　右の上は残り分（だいたい30�pくらい）です。 �B ストローを9〜10�pくらいに切り、 　　　　　　　　　　　　　厚紙の穴に差し込みます。 �C ストローの上にクリップを差し込み、 　 左のクリップにはストローから はみだした銅線を全て巻き付けます。 　 右のクリップにも数回巻き付けて、残りは外に出しておきます。 �D クリップを�@で作った支柱にぶら下げます。 　 右のクリップからの銅線は、写真のように 　 スイッチ棒に接触するようにしておきます。 �E 支柱の間に磁石を置きます。 　 今回はＳ極を上にして下さい。 �Fブランコの台の上にマスコットを乗せて、 　 配線をします。 　 乾電池のプラス極から左の支柱の根元へ 　 マイナス極に繋いだミノムシクリップは 　 このあと動かすときに、 　　　　　スイッチ棒の根元へ接続します。 これで完成で〜す！　それではやってみましょう！ マイナス極からのコードをスイッチ棒の根元に接続します。 映像再生 なぜなの考察・原理 なぜ、電気ブランコはゆらゆら揺れ続けるのでしょう？ スイッチ棒と接触線が触れた状態のとき、電流が流れます。 電流は電池のプラスからマイナスへ流れるので 電池の上の銅線のところでは 左から右へ流れます。（中指） 磁石はＳ極を上にしたので磁力線は下向きです。(人差し指) するとフレミング左手の法則により 銅線は奥の方向へ動く力が発生します。(親指) 銅線が奥の方向へ動くとスイッチ棒から接触線が離れます。 スイッチ棒から接触線が離れると、電流は流れなくなるので、 電磁力が働かなくなります。 　　　　　　　　　すると銅線の重力で手前の方へ動きます。 そしてまたスイッチ棒と接触線が接触して電流が流れ、 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　電磁力が発生。 この繰り返しでブランコのようにゆらゆらと揺れ続けます。 電池1個でどれくらい動き続けるの？ 少しでも長く動いてほし〜い！ ･･･と思って、単3アルカリ乾電池1個で何時間動くのか実験してみました。 その結果は下の表の通りで、ミノムシクリップの接続位置がＡのままでは、 　　　　　　　　　　　　　　　100分で停止をしました。 その後、接続位置をＢやＣにしたり電池を(ついでに私も)休めたりすると、 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　再度動くようになりました。 最初の100分と合わせると、揺れた時間は計245分でした。 その後磁石を強力なネオジム磁石にすると、さらに70分間揺れました。 そして、電池を休めたり接続し直したりすることによって、 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　さらに2〜3時間揺れました。 ではなぜ接続位置をＢやＣにすると、再び揺れはじめるのでしょうか？ 電池の容量はＡｈ（電流×時間）で表されます。長い時間電池を使用しようと思えば 少ない電流を流せばいいのです。 電流＝電圧÷抵抗なので抵抗が大きいほど電流は少なくなりますが、 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 あまりに少ないと電磁力が発生しにくく、ブランコは揺れません。 今回の回路は、ほとんど銅線だけで電池を繋いでいるので短絡回路となっています。短絡回路ではありますが、 銅線を細長くすれば抵抗は大きくなります。(抵抗は長さに比例し断面積に反比例します。) 太さを変えるのは難しいので、回路の長さが一番長くなるところ、接続位置Ａにすると、最も抵抗が大きくなり 電流は少なくなります。しかし、時間とともに電池の電圧が下がってきますので、抵抗が一定の状態では電流も少なくなり次第に動かなくなってしまいます。そこで今度は電流を多くするために、抵抗を少なくします。 抵抗を少なくするには回路の長さを短くすればいいのでＢやＣに接続します。 　　　　　　　　　　するとまた電流が多く流れるので、ブランコを揺らすほどの電磁力が発生するのだと考えます。 「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。