オヤ!2つの直列モーターの片方を無理やり止めてみると…

ケン博士
 2つのモーターの片方を止めたら、フシギな現象がおきました!サイエンストレーナーの桑子研です。

普通電子部品は並列接続はしても、直列接続はしません(家電もそうですよね)。今回はそんな電子部品であるモーターを2つ直列接続をしたときに、起こるフシギな現象についてご紹介します。モーター2つと電池1つを用意して直列でつなぎます。するとモーター2つが回転を始めます。

ここで片方のモーターを手で無理やり止めてみます。すると何が起こるのでしょうか。もう片方のモーターは、

① 止まる
② 早く回転する
③ ゆっくりと回転する
④ 変わらない

のうち、どのうようになるでしょうか。実際にためしてみたのがこちらの動画です。考えたあとに御覧ください。

面白いですよね。片方のモーターを止めると、もう一方のモーターのスピードが早くなりました。

なぜこのようなことが起こるのでしょうか。高校物理だと、これは次のような問題で出てきます。

あなたは解ける?コの字型回路のパターンその2

上記のものも直線状の導線が動くのですが、電動機ですのでいわゆるモーターです。このモーターをみると、最終的に逆向きに起電力が発生して、電流の流れを抑制するようになります。

このように電動機には、逆起電力がはたらき、一種の抵抗のような振る舞いをして、回路全体の電流を下げています。ですので片方のモーターをとめると、もう片方のモーターに電流がより流れるようになり、回転スピードが増します。

ただ、このときに止めた方のモーターを静かに離すと、モーターは回転をしません。これはなぜでしょうか?直列接続であるために起こるフシギな現象です。もしよかったら考えてみてくださいね(^^)

モーターがご自宅に2つあればぜひお試しください。面白い現象です(^^)

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桑子 研(くわこけん)
 1981年群馬県生まれ。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10冊。