『改良版ネオジム磁石ぶんぶんゴマ発電機』と『ネオジム磁石ホイッパー発電機』でLEDを光らせよう！

科学実験・原体験データベース No.861『ネオジム磁石ぶんぶんゴマ発電機でLEDを光らせよう！』に，改良を加えました。 ポイント① エナメル線を巻くペットボトルを，手に入りやすくて加工がしやすい小型プラカップに変更しました。 ポイント② ネオジム磁石でぶんぶんゴマを作ります。磁石４枚が高速回転するので，セロハンテープで固定していても，バラける恐れがありました。そこで，熱収縮チューブで磁石を包み込むことで，この問題を解決しました。 ポイント③ネオジム磁石を高速回転させるための『ぶんぶんゴマ』を『泡立て器（ホイッパー）』にチェンジしました。 材料は，ホルマル導線（0.2mm），100円ショップのネオジム磁石（13mm,４枚）・フタ付クリアカップカップ（90mL３個）・泡立て器（ホイッパー），セロハンテープ（12mm），水糸（細），熱収縮チューブ（直径15mm,1.5mm），ヒートガン（ドライヤー），高輝度LED数種，ライター，紙やすり，千枚通しなどです。 作り方は，まず２個のプラカップの底を，フタ３枚と４枚の高さでカットします。組み合わせて，セロハンテープで固定します。 側面に導線を通す穴を２つ，フタにLEDをはめ込む穴を１つ，千枚通しなどで開けます。 側面の１つの穴にホルマル導線の端を４cmほど差し込んでから，300回手巻きします。巻き終わりの端を，もう１つの穴に差し込んで，セロハンテープで固定します。 ２つの導線の端の被膜を，ライターと紙やすりではがします。それを，100°ぐらいに広げたLEDの足に巻きつけます。 接触不良にならないように，熱収縮チューブ（直径1.5mm×長さ15mm）を被せ，ヒートガンかドライヤーで加熱・固定します。 LEDをフタの穴に差し込み，足をセロハンテープでフタに固定します。これで，発電機本体が完成しました。 水糸100cmを輪にし，中央にマジックで印をつけます。印を中心にして，２つの結び目を22mmほど離して作ります。 熱収縮チューブ（直径15mm×長さ18mm）の２箇所に，千枚通しで穴を開けます。各々の穴に水糸の端を，ピンセットなどで押し込んで引き出します。 水糸の輪の中に，セロハンテープで固定したネオジム磁石４個をはめ込みます。それを熱収縮チューブに詰め込んで，糸を張ります。 チューブをヒートガンかドライヤーで加熱して，磁石を固定します。これで，回転中に磁石が外れるおそれがなくなりました。 ネオジム磁石を，ぶんぶんゴマの要領で高速回転させます。回転する磁石をLEDに近づけるとLEDが点滅し，電磁誘導によって誘導電流が発生していることが分かります。 LEDが明るく点滅するのは，磁石が高速回転している時だけです。回転が弱まったり磁石を離したりすると，光らなくなります。 群馬理科サークルの方に教わった『ネオジム磁石ぶんぶんゴマ発電機』は，超高速で磁石をコイルに出し入れしていることになります。実際にやると大変疲れる実験です。そういう意味で，電磁誘導によって誘導電流が発生することが，とても楽に実験できる優れた教材だと思います。 『ネオジム磁石ぶんぶんゴマ発電機』は，回転が落ちると点滅しません。 そこで，100円ショップの泡立て器（ホイッパー）にネオジム磁石（５個）を仕込んで回転させることを思いつきました。名付けて『ネオジム磁石ホイッパー発電機』！ しかし，コイルに近づけてもLEDが光りません。理由としては，磁力が弱いか，コイルの巻き数が少ないからだと思われます。 磁力を強めるために，ネオジム磁石を９個に増やしてみました。それでもLEDは光りません。 コイルの巻き数を300回から500回に増やしました。すると，磁石４個で少し光りました。磁石９個だと，明るく素早く点滅しました。 頑張って，コイルを1000回巻きにしました。磁石４個で少し光りました。コイルの中に入れて回転させると，十分に明るく素早く点滅しました。 『ネオジム磁石ホイッパー発電機』でLEDが点滅するので，電磁誘導による誘導電流の向きが，高速で逆転していることが視認できます。 また，『ネオジム磁石ぶんぶんゴマ』が想像以上にとても速く回転していることを，改めて認識することができました。 【ネオジム磁石ぶんぶんゴマ発電機（Neodymium Magnet Buzzing Top Generator） ネオジム磁石ホイッパー発電機（Neodymium Magnet Whisk Generator） 発電機改良版エナメル線ペットボトル（Enhanced Generator with Enamel Wire and PET Bottle）磁石回転LED発光実験（Magnet Rotation LED Illumination Experiment）ぶんぶんゴマ磁石固定熱収縮チューブ（Buzzing Top Magnet Fixation with Heat Shrink Tube）ネオジム磁石発電機作成手順（Neodymium Magnet Generator Construction Steps）泡立て器発電機電磁誘導実験（Whisk Generator Electromagnetic Induction Experiment）LED点滅電磁誘導実証（LED Flashing Electromagnetic Induction Demonstration）磁石回転によるLED光る仕組み（Mechanism of LED Illumination through Magnet Rotation）ネオジム磁石発電機応用実験（Neodymium Magnet Generator 】