【理科実験　磁力】リニアモーターのしくみがわかる教材

動力を直線的に発生させるモーター

時速６００ｋｍで走るリニアモーターカー。

現在の新幹線の約２倍の速度です。

その動力とは？

「超電導磁気浮上式リニアモーターカー」は、線路を走るのではなく「ガイドウェイ」を磁石（超電導）の力で浮いて走ります。そのため、現在の新幹線の約２倍の時速６００Kmで走ることができるうえに、騒音や振動が少ないのです。

★ガイドウェイとは

（１）前に進む（推進コイル）と、（２）浮く（３）導く（浮上・案内コイル）の３つの働きをするコイルがあり、電気を流すことでこれらのコイルは磁石になります。

「超電導磁石」が組み込まれたリニアモーターカーが、「ガイドウェイ」を高速で通り過ぎるとき、「ガイドウェイ」のコイル（浮上・案内コイル）に電気が流れ、コイルが磁石になります。

このとき、リニアモーターカーの「超電導磁石」と「ガイドウェイ」の磁石の間に生まれる「下から押し上げる力」と「上に引っぱる力」によりリニアモーターカーが浮き上がるのです。

①停止中は車体とレールが引き合うように極を設定します。

②レールの極を車体と反発するように切り替えます。

③車体が動き出す。車体がレールと引き合う位置に移動したら、再び極を切り替える。

これを繰り返すと車体が走ります。

リニアモーター

普通のモーターの回転とちがい、動力を直線的に発生させるモーターです。

普通のモーターはシャフトが回転するので、直線的な動きにするには、ギアを組み合わせたり線を巻いたりします。

たとえば、エレベーターではワイヤーを巻き上げることでエレベーターボックスをまっすぐ上げ下ろしています。リニアモーターは回転活動を通すことなく、直接直線的な動きを発生させるモーターで、有名なリニアモーターカーはずらりと並べた磁石の極を拘束で切り替えることで、引っ張る力と押す力を同時に発生させて、直線的な動力としています。

手回し発電機を回す方向や磁石の向きで進む方向が変わります。

レールの電流を流すと、アルミパイプが転がるリニアモーター

発電機とリニアモーターの両方を手作りするので電流・磁界・力の関係を楽しく学ぶことができます。

【理科実験教材　手作りリニアモーターキット】

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