まわるの?コンデンサとモーターを直列接続してみると・・・


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コンデンサをモーターを直列接続すると、モーター回るのか?

昨年度から高校物理は新課程に入り、
物理(4単位)は前範囲が出題されることになりました。

新課程に入る昨年の10月ころ、新課程のテスト問題が大学入試センターから出されました。
そこでも問われていたのが、今回考えてみたいテーマである、
コンデンサーとモーターを直列につないだとき、モーターが動くかどうかという問題です。

みなさんはどう思いますか?

モーターは回ると思いますか?回らないと思いますか?

ちなみに、コンデンサーは2枚の極板で作られています。
回路図からも想像できますが、お互いの極板は離れているので、
極板の間は断線しています

断線していれば、電流は流れない?のかな?

教科書や参考書には、ページをめくればすぐに答えが書いてあるのですが、
こういうものは、実験をしてぜひ自分でたしかめてみましょう。

科学のレシピ

用意するもの:

コンデンサ(1F)、モーター、電池(2本)

 

手順:

1 コンデンサ、モーター、スイッチ、電池を直列に接続する

2 スイッチを入れる前に、モーターの様子を確認する準備を刷る

3 スイッチを入れてモーターの様子をしばらく観察する

こちらが実際にやってみたときの動画です。御覧ください。

いかがでしたか?実際にやってみると、スイッチをいれた瞬間(回路を組んだ瞬間)
モーターはうごきはじめます。

しかし、しばらく様子をみていると、モーターが少しずつ止まっていくことがわかります。

瞬間は動き、

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十分時間がたつと、止まる。

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これがよく試験で問われるところです。
でもなぜ断線しているのに、回路に電流が流れるのでしょうか。

それはコンデンサの片方の極板から電荷がもう片方の極板に運ばれる、
つまり充電されるときに、モーターを通るからです。

しばらくすると充電が完了するので、モーターは止まります。

実際にみてみると、コンデンサに充電されていく様子が、モーターの回転の様子をみながら、
確認することができて面白いですね!(^^)

ぜひみなさんも、教科書にのっていることでも、実際に確かめてみてください!
当たり前とおもっていても、本当に目の前でおこると、驚いてしまいますよ(^^)

PS

夏目先生がサイエンス・カフェを行うそうです。
なんと蜃気楼を作る実験なんだとか。

11月28日(土)14:00~15:10
ナリカ(東京都千代田区外神田5-3-10, TEL03-3833-0741)

だそうです。参加費無料だそうです。私はちょど出張が入っていていけません(;_;) ぜひ当日の様子を教えて下さい。
ファラデーモーターなんかも体験できるようで、行ってみたかったなぁ。

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