見てわかる!イージーセンスで自己誘導を観察してみよう!

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自己誘導を観察してみよう!

自己誘導の実験について今日はご紹介します。電気回路にコイルを組み込んでおくと、スイッチをON・OFFしたときに電流が一気に流れずに、ゆるやかに変化するという現象が置きます。

これはコイルに急激に電流が流れると、コイルを貫く磁束の急激な変化を嫌い、コイルに逆起電力がはたらくという現象「自己誘導」がおこるためです。

今日はこの自己誘導をイージーセンスで観察する方法についてご紹介します。

科学のレシピ

準備するもの

抵抗(10Ω)×2、コイル(0.05H)、スイッチ、ブレッドボード、ジャンパーコード、単三電池×2、電池パック、イージーセンス3リンク、電流センサ

方法

① 次のような回路を組みます。

電流計のところにイージーセンスの電流センサをはさみました。

ブレッドボードをつかって組んでみました。

② イージーセンスの設定をします。

測定時間 500ms
測定間隔 500μs

トリガー 電流が100mAより大きい プレトリガー25%

③ スイッチを流して電流をイージーセンスで測定します。

④ コイルをとってみたときにも同じ実験をして、電流の様子を観察します。

結果

実験をしてみると、コイルを入れなかった場合には、ONとOFFの瞬間に電流も対応していますが、コイルを入れるとONとOFFをしてもその瞬間に電流が変化せず、ゆっくりと変化することがよくわかります。

コイルを入れない時の様子

コイルをいれたときの様子

また次の回路図のような位置に電流センサを入れてみます。

この状態にして電流を流している状態からスイッチをきると、一瞬逆起電力が発生して、回路に電流が流れます。

面白いですね!教師が1つ持っていることで、実験の幅が広がるセンサー機器。おすすめです。今年度のNSAでも毎回紹介しようと思っています(^^)。

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プロフィール

桑子 研
桑子 研(くわこけん) 1981年群馬県生まれ。共立女子中学高等学校の理科教諭を務めるかたわら、サイエンストレーナーとして全国で実験教室やICT活用講演会を開いている。著書は『大人のための高校物理復習帳』(講談社)、『きめる!物理基礎』(学研)など科学啓蒙書・参考書・絵本など10冊。東京書籍の教科書編集委員・ナリカサイエンスアカデミー公認講師。

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