物理（電流・電気）
地磁気力実験器
元愛知県豊川市立西部中学校教諭 西沢昭夫先生ご考案
第47回全日本教職員発明展 特許庁長官賞
地磁気を利用して発電し、電流を取り出すユニークな実験装置です。
コイルが地磁気を貫いているとき
コイルの回転軸と地磁気の向きが同じとき
地磁気の向きも観測可能。
地球は巨大な磁石なので身の回りは磁界に囲まれています。この地磁力を利用して発電し、電力を取り出す実験装置です。
中空コイルを手動で回転し、コイルを横切る地球磁場の磁力線によって発電機と同じ原理で誘導電流が発生します。
発生する電流はデジタルテスターまたは検流計で確認します。
コイルの向きを空間のどの方向にも自由に向けられるようにしてあり、地磁気の向きも観察できます。
実験例
地磁気の磁力線は地球表面に対し、場所によって異なる角度をもって存在します。この装置は中空コイルを手動で回転し、コイルが横切る地磁気の磁力線によって生じる起電力の大きさを観察します。
装置の最大の特徴は、コイルの回転軸の向きが三次元的に自由にできることで、地磁気の磁力線の向きとコイルの回転軸の向きが一致すると出力が0となり、このとき回転軸の向きが磁力線の向きと推論できます。
地磁気による発電
- 1検流計を端子間に接続します。
- 2円板の穴に方位用磁針を入れ、図のようにコイルの正面（コイルのハンドル回転軸と直角の向き）の方位をNに向けます。
- 3円板を回し磁針をNに合わせます。
- 4ハンドルを回すと検流計が0を中心に左右に振れ、交流発電していることがわかります。
- 5この場合、磁束を切る面積はハンドル回転軸の傾きには関係しないので同じ回転の速さであれば傾きがあっても出力は一定です。
- 6ハンドルの回転と交流発電の周期が一致しており、コイルはNSの決まった磁界の中にあることが推定できます。
- ※コイルの向きをさまざまに変えて実験し、検流計の振れの大きさを比較することで、地磁気の向きをおおまかに推定することもできます。
仕様
| Cat.No. | 135-270 | 135-275 |
|---|---|---|
| 形名 | DK-60 | DM-60M 検流計付き |
| コイル | Φ600mm、200回巻 | |
| 付属品 | 方位磁針、DK-60Mは検流計（HQ-30A）付属 | |
| 大きさ | W800×D300×H725mm | |
| 重量 | 約3.5kg | |
| 価格 | ￥65,000（税込￥71,500） | ￥81,000（税込￥89,100） |
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