予測不能!静電気で作るムーアのモーターの驚きの仕組み(静電気モーター)

ケン博士
サイエンストレーナーの桑子研です。このサイトで科学を一緒に楽しみましょう。

ムーアのモーターとは?

身近にある静電気が、不思議な動きをするモーターを生み出すことをご存じでしょうか?「ムーアのモーター」と呼ばれるこの装置は、静電気を使ってボールをコロコロと転がすことができます。一見、意思を持っているかのように、予測不能な動きをするこのコロコロモーター。時計回りに回ったかと思えば、突然反時計回りに変わることもあります。まずは、こちらの動画をご覧ください。

ボールが転がる様子を見ていると、なぜこのような動きになるのか不思議に思いませんか?今日は、このムーアのモーターの仕組みについて説明し、その後に作り方を紹介します。

ムーアのモーターの仕組み

ムーアのモーターは、静電気の力を利用してボールを動かす仕組みになっています。特に関係しているのは、「静電誘導」と「クーロン力(電気的な引きつける力)」です。なぜ、こんなことが起こるの?と思われた方も多いと思います。アルミはこのようにはられていて、

よく見てみるとわかりますが、交互に違う極になるように貼り付けられています。ですので例えば静電気をこのように流すと、

プラスの電気とマイナスの電気が交互にたまります。ここに導体のボール(墨汁で塗りました)をおき、静電高圧ゼネコンで静電気をためてみます。するとまず墨で塗られたボールに例えばプラスが帯電します。すると、隣の帯のマイナスに惹きつけられて動きます。

マイナスに到達すると、導体のボールなので、次はマイナスに帯電します。すると、静電気力や慣性によって、次のプラスの帯にむかって動きます。

これを繰り返して回転します。そのため回転方向も気まぐれですし、いったりきたり、ふわふわと動いていきます。それでは作り方について紹介します。

準備するもの

絶縁体のお皿(ダイソーで買ったレンジラップというものを使いました)

アルミ箔、セロテープ、ハサミ、スチロール球(直径φが2cmのもの)、

墨汁、ヤスリ、紙コップ、楊枝、静電高圧ゼネコン

作り方

1 スチロール球をやすりでかるく全体的にかけて傷をつけます。墨汁が染み込みやすくるするためです。

2 球に楊枝をさします。紙コップの中に墨汁をいれて、そこに球をつけて、楊枝をもってどこかに固定して乾かします。

3 アルミ箔の帯を交互にはっていきます。

4 静電高圧ゼネコンをつないで、墨で黒くなったボールを中において、静電気をためます。

ぜひご自宅でもお試しください。静電高圧ゼネコンがない場合は、エレキテルなどでも実験をすることができます。ムーアのモーターですが、科学技術館にその大きなものが展示されていました。

ここにボールを転がしてボールが穴に落ちそうになると、手回しバンデグラフで静電気を発生させて、落ちないように調整するというものです。

静電気発生マシーン(バンデグラフ)を使うと、こんな面白い実験が!!

バンデグラフを使った面白実験も公開しています。この実験は、広瀬すずさん・鈴木亮平さん・やす子さん・チョコレートプラネッツの長田さん・松尾さん等とテレビ番組にて行った実験も含まれます。詳しくはこちらをどうぞ

※ なお、静電気発生装置(バンデグラフ)を用いた実験については、必ず専門家の方の立ち合いのもと行ってください。お気をつけてお試しください。また静電気実験に関するご依頼(実験教室やTV監修・出演等)についてはこちらからお願いします

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