なぜモーターは回り続ける？ ペーパークラフトとデジタルで解き明かす「フレミングの法則」と「整流子の秘密」（Geogebra）

サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。

スマートフォンのバイブレーションから、家庭の洗濯機、そして未来を走る電気自動車まで。私たちの暮らしは、今や「モーター」なしでは一日も成り立ちません。しかし、この便利な機械の中身を覗いてみると、そこには中学生がもっともつまずきやすい「見えない壁」が隠されています。今回は、その壁を軽々と飛び越え、理科室に感動を巻き起こす驚きの実験アイテムをご紹介しましょう。

中学理科教師の先生へ：モーターの「？」を「！」に変える、魔法のような実験器具

理科室で「モーターの仕組み」を教えるとき、先生方はどこに一番苦労を感じますか？ おそらく、多くの先生が口を揃えて言うのが「整流子（せいりゅうし）」の仕組みではないでしょうか。

コイルが半回転するたびに電流の向きを反転させる、あの絶妙な切り替え。教科書や図解だけでは、どうしても平面的な説明になってしまい、生徒の頭の中では「？」マークが浮かんだまま…なんてことも少なくありません。この「整流子の壁」を乗り越えるために、クリップモーターのような自作キットに時間を割く先生もいらっしゃると思います。もちろん、手作りする過程は素晴らしい学びになりますが、もっとシンプルに、直感的に整流子の働きを見せたい…！

そんな悩める先生方にぜひ手にとっていただきたいのが、アーテックの「電磁石モーター説明機」です。

アーテック 電磁石モーター説明器

値段が手頃なので、正直なところ「大丈夫かな？」と心配になるかもしれませんが、そのシンプルさこそが最大の武器。モーターの心臓部である整流子の仕組みが「丸見え」になる、授業準備に役立つ優れものなんです。この実験機を使えば、生徒の理解度は劇的にアップするはずです。

電磁石モーター実験機が授業に役立つ3つの理由

なぜこの実験機が、モーターの授業にこれほど役立つのでしょうか。その理由を、科学的な視点から３つのポイントで解説します。

1. 整流子の動きが「見える化」できる

この実験機の最大の特徴は、磁石やコイルはもちろん、モーターの回転の鍵を握る整流子がむき出しになっていることです。

もし整流子がなかったら、コイルは半回転したところで逆向きの力を受け、行ったり来たりするだけで止まってしまいます。回り続けるためには、一瞬だけ電流を切り替える「スイッチ」が必要なのです。この実験機なら、ブラシが整流子のどこに触れ、どの瞬間に電流が切り替わっているのかを、生徒たちは目の前で直接観察できます。ガタガタと音を立てて回る様子は、まるでモーターが必死にバトンをつないでいるようで、生徒の興味を強く惹きつけます。

2. 磁界の向きと回転方向の関係を体感できる

モーターの回転方向は、電流の向きと磁界の向きの組み合わせで決まります。これは有名な「フレミングの左手の法則」そのものですが、頭で覚えるのは大変ですよね。この実験機は乾電池（3V）で動くため、電池の向きを逆にしたり、磁石をひっくり返したりすることで、回転方向がどう変わるのかを生徒自身に試させることができます。

「電流の向きを変えると、回転はどうなる？」
「磁石をひっくり返すと、逆回りになるかな？」

…といった問いかけをすることで、生徒は実験を通して、自然界の法則を「自分の発見」として理解することができます。この「自分で試して、答えを見つける」という体験は、座学だけでは得られない深い学びにつながります。

3. 複数の班で同時に観察できる圧倒的なコストパフォーマンス

高価な実験器具だと、教師用デモ機として一つしか購入できないことがほとんどです。しかし、この実験機は手頃な価格帯なので、班の数だけ揃えることも夢ではありません。

各班に一台ずつ用意すれば、生徒全員が実際に触って、覗き込んで、モーターの仕組みを体感できます。「見るだけ」の授業から「動かす」授業へ。この全員参加型のスタイルが、クラス全体の理解度を底上げしてくれるはずです。

モーターの仕組みは、発電機や身の回りの電化製品のすべてにつながる、電気分野の重要な基礎です。この電磁石モーター実験機で、生徒の「整流子、なんだか難しそう…」という苦手意識を、「なるほど！そうだったのか！」という科学の感動に変えてみませんか？

生徒全員にやらせたいのがクリップモーターの手作りです。方法をこちらにまとめましたのでご覧ください。

【フレミング左手の法則】モーターの正体は小さな“ローレンツ力”だった！親子で探る電磁気の不思議

またペーパークラフトを使ったアイデアについてもこちらにまとめました。整流子の仕組みがよくわかると思います。

なぜモーターは回り続ける？ ペーパークラフトとデジタルで解き明かす「フレミングの法則」と「整流子の秘密」（Geogebra）

お問い合わせ・ご依頼について

科学の不思議やおもしろさをもっと身近に！自宅でできる楽しい科学実験や、そのコツをわかりやすくまとめています。いろいろ検索してみてください！
・運営者・桑子研についてはこちら
・各種ご依頼（執筆・講演・実験教室・TV監修・出演など）はこちら
・記事の更新情報はXで配信中！

科学のネタチャンネルでは実験動画を配信中！

３月のイチオシ実験！

• 押し花を作ろう！：梅や桜の花の押し花を作ってみましょう。特別なケースに入れると、長く保存できて、しおりにもなります。

テレビ番組・科学監修等のお知らせ

• 「月曜から夜更かし」（日本テレビ）にて科学監修・出演しました。
• 2月27日放送予定「チコちゃんに叱られる」（NHK）の科学監修しました。

書籍のお知らせ

• 1/27 『見えない力と遊ぼう！電気・磁石・熱の実験』（工学社）を執筆しました。
• サクセス15 ２月号にて「浸透圧」に関する科学記事を執筆しました。
• 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
• 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）…　高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。

講師・ショー・その他お知らせ

• 3/20（金）　日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表します。B会場 第３セッション： 学習指導・教材（中学校）③　11:20-12:20
• 7/18（土）　教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
• 10/10（土）　秘密兵器「帯電ガン」が炸裂！ビリビリ！ドキドキ！静電気サイエンスショー＠千葉市科学フェスタ（午後予定）
• 各種SNS　X(Twitter)／instagram／Facebook／BlueSky／Threads

Explore

• 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
• 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
• Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
• 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
• 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
• About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
• お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。