授業中に全員成功！クリップモーター作りのコツ（プラスチックダンボールを使った実践）

桑子研

サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。

みなさんは「クリップモーター」という言葉を聞いたことがありますか？乾電池とエナメル線、そしてクリップを使って作る、とってもシンプルなモーターのことです。理科の実験や自由研究で一度は目にしたことがあるかもしれませんね。電流を流すことでコイルがくるくると回り出す様子は、まさに「科学の魔法」！しかし、このクリップモーター、実は「作るのは簡単そうに見えて、なかなか成功しない」という、ちょっとした落とし穴があるんです。

一般的な作り方だと、「せっかく頑張って作ったのに、うんともすんとも言わない…」なんて経験をした人もいるのではないでしょうか？特に、コイルの巻き方にはちょっとしたコツが必要で、多くの人がここでつまずいてしまいます。一体なぜでしょう？それは、コイルがきれいな円形にならなかったり、両サイドの軸が一直線にならなかったりすると、磁石との相互作用がうまく働かず、回転してくれないからなんです。もしかしたら、「自分には向いてないのかも…」なんて諦めてしまった人もいるかもしれませんね。

でも、諦めるのはまだ早いです！今回は、そんなクリップモーター作りの「あるある」な悩みを一気に解決する、とっておきの方法をご紹介します。なんと、身近な材料である「プラスチックダンボール」を使うだけで、誰でも簡単に、そして確実にクリップモーターを回すことができるようになるんです！この目からウロコの方法は、小森栄治先生に教えていただきました。さあ、科学の不思議を自分の手で体験する準備はできましたか？

クリップモーターの仕組みを理解しよう！

クリップモーターは、電気エネルギーを運動エネルギーに変換する、まさに電磁誘導の原理を応用したものです。

電流と磁場の発生: 乾電池から流れる電流がエナメル線で作られたコイルを通過すると、コイルの周りに磁場が発生します。
磁石との相互作用: 発生したコイルの磁場と、近くに置かれた磁石の磁場が互いに力を及ぼし合います。この力がコイルを回転させる原動力となるのです。
フレミングの左手の法則: このとき、電流の向き、磁場の向き、そして力の向きには一定の関係があり、これは**「フレミングの左手の法則」**として知られています。コイルに流れる電流と磁石の磁場によって生じる力が、コイルを押し動かすことで回転運動が生まれます。

成功の鍵はコイルの巻き方！なぜ一般的な方法では難しいのか？

これまで、クリップモーターのコイルは、乾電池などに直接エナメル線を巻き付けて作ることが多かったと思います。しかし、この方法だと、半数以上が成功できません。大人でも結構難しいと感じる人が多いのも事実です。その主な理由は以下の2点です。

両サイドの軸が一直線にならない: コイルの両端から伸びる軸がまっすぐでないと、回転がスムーズに行われません。少しでも曲がっていると、バランスが崩れてうまく回らないのです。
均等な円形のコイルが作りにくい: 均一な磁場を作るためには、コイルがきれいな円形に巻かれている必要があります。手作業で均等な円形を作るのは、意外と難しいものです。