モーターと発電機は表裏一体！モーターで豆電球が光る？親子で楽しむ科学実験
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
「電気を作る」と聞くと、巨大なダムや発電所のような大がかりな設備を想像しませんか？でも実は、私たちの手のひらに乗るような小さなおもちゃの中に、発電所の心臓部と同じ仕組みが隠されているんです。今回は、ミニ四駆や工作でおなじみの「モーター」を使って、一瞬で電気を生み出す驚きの実験をご紹介します。まるで魔法のように豆電球が灯るその瞬間、皆さんはエネルギーが姿を変える「科学の真理」を目の当たりにすることになるでしょう！
モーターと発電機は「双子」のような関係？
以前、国立科学博物館で発電機の展示を見学しました。内部構造がよく見えるようになっていて、ハンドルを回すと中心の磁石が勢いよく回転します。その周りにはぎっしりとコイルが巻かれており、磁石が動くことでコイルを貫く「磁束（じそく）」が変化し、電気が生まれる様子が表示されていました。
これを見て、「あれ？これってモーターと同じじゃない？」と気づいた方は非常に鋭いです！
実は、モーターに電気を流すと回る仕組みと、発電機の軸を回すと電気が生まれる仕組みは、コインの表と裏のような関係なのです。ということは、家にある小さなモーターも、回し方次第で「立派な発電機」になるはずですよね。そこで、ひもを巻き付けて回すよりもずっと簡単で、確実に豆電球を光らせる「桑子流・モーター発電」のレシピを公開します！
親子で挑戦！モーター発電実験
この実験のポイントは、角材と布テープが生み出す「絶妙な摩擦力」にあります。
【科学のレシピ：用意するもの】
・モーター（模型用などの小型のものでOK）
・導線と豆電球（またはLED）
・細長い角材（20cm程度）
・布テープ
【実験の手順】
１．モーターの端子と豆電球を導線でつなぎます。
２．角材に布テープをぐるぐると巻き付けます。
３．モーターの回転軸の上に、布テープを巻いた角材をそっとのせ、軽く軸を押さえつけます。
４．そのまま勢いよく角材を引き、軸を高速回転させてみましょう！
結果：暗闇に灯る感動の光！
たったこれだけの準備で、結果はどうなるでしょうか？こちらの映像をご覧ください！
角材を引いた瞬間、モーターに繋がれた豆電球がピカッと光りました！
自分の手が加えた「運動のエネルギー」が、モーターを経由して「光のエネルギー」に変わる。この変換を肌で感じる瞬間は、何度見ても感動的です。
なぜ発電できるの？「電磁誘導」の不思議
なぜ、電池も何もつながっていないモーターが光を生み出したのでしょうか。その答えは、モーターの内部に隠された「磁石とコイル」にあります。
１．モーターとしての働き（電気 → 運動） 電気を流すと、コイルに磁界が発生し、周囲の磁石との間に力が働きます。これによって軸が回り、模型を動かします。
２．発電機としての働き（運動 → 電気） 逆に、外から力を加えて軸を回すと、磁石の中でコイルが動きます。すると、コイル内の磁界が変化し、それを打ち消そうとして電気が流れます。これを「電磁誘導（でんじゆうどう）」と呼びます。
実は、私たちが毎日使っている電気のほとんどが、この「電磁誘導」の仕組みを使って、巨大な発電機の中で作られているんです。火力発電なら蒸気の力で、風力発電なら風の力で、この実験と同じように「軸を回して」電気を作っているのですね。
身近なおもちゃを分解してみると、中には必ず小さな磁石とコイルが入っています。壊れて使わなくなったモーターがあれば、ぜひ分解して、その「発電機の正体」を自分の目で確かめてみてください。
日常の風景が、科学の視点を持つだけで「壮大な実験場」に変わる。これこそが、理科の最高の面白さです！
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このモーター発電をさらに応用して、「風の力で光る風力発電機」を作る方法についても解説してみましょうか？興味があればぜひ教えてくださいね！
