必見!おしゃれランプと高校物理の意外な関係。


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フィラメントはなんで振動しているのでしょうか?

先日インテリアショップに立ち寄った時のことです。
いろいろな種類のランプがあったので、
様々なランプがあるんだな〜とふと見上げていました。

すると次のようにフィラメントが振動をする電球が売られていました。

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動画はこちらを御覧ください。

デザインせいが高いランプだとはおもったんですけど、
なんか面白い振動だな〜とよくよくみてみると、

なんと電球の両サイドに磁石がはりつけられていました。

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「なるほどな〜」

振動をするヒミツにちょっと感動をして、
動画を撮影して、理系の生徒に今日見せました。

みなさんは気が付きましたか?

このランプが振動をする仕組みはフレミング左手の法則と深い関係があります。

しかも2014年のセンター試験で似たような問題が出題されているんです(似たようなですけど)。

大学入試センター試験 第1問第4問 より

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<参考:解説はこのサイトでおこなっています。挑戦してみてください。

なぜフィラメントが振動をしているのか?

なぜフィラメントが振動をしているのでしょうか。
これはフレミング左手の法則を使うとよくわかります。

例えば電流が下向きに流れていたとすると、
手前のフィラメントは奥向きに力を、奥のフィラメントは手前に力を受けて、
ねじれるようになります。

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電源が交流になっているので、次には逆向きに電流がながれて、
反対側にフィラメントがねじれて、こんどは逆になる。

この繰り返しで振動をしていることが考えられます。

つまり50Hzの家庭用交流電源そのものが、フィラメントを振動させているのですね!(おそらく!)

たぶん仕組みは、水槽のエアーポンプと同じでしょう。
1秒に50回くらい振動をしていることが考えられます。

面白いものを見せてもらいました。

いや〜身近に物理をみつけると、興奮しますね!

ちょっと疑問におもったのは、これ磁石がもしはずれたらどうなるのでしょうか。
たぶん磁石がはずれると、振動がおさまります。するとエネルギーがいままで
振動で使われていたのに、使われなくなるから、

フィラメントにより大きな電流がながれはじめて、
フィラメントの寿命を大きく減らしてしまうのではないか、

そんなことが考えられます。

ああ、磁石をとってみたい!

センター試験もそろそろせまってきました。
センター試験向け参考書を描きましたので、文系の方も手にとって見てください。

きめる!センター物理基礎【新課程対…
桑子研

次の科学のタネ

分解してみましょう!

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