2017年5月20日土曜日

筒型フランクリンモーター

今度は筒型のフランクリンモーターを作った。


直径80ミリのアクリルパイプを長さ100ミリにカットしたものを使った。
パイプ表面にはアルミ箔でセクターを上下2段に作成した。
パイプの上部で支持するようにして、ベアリングで軸に固定した。

通常のフランクリンモーターのような電極針にはせず、幅10ミリの短冊に切ったアルミ箔を巻いたものにして、パイプのセクターに接触するようにしてみた。それと、両極には80ミリx100ミリのアルミ板を立てて、ちょうど板がパイプを挟み込むような形にした。

アルミ板で挟み込んだのは、アルミ板とセクターの間に働く静電力を利用して回転力を増やすことができないかとの目論見だ。(しかし、この後アルミ板無しで実験を行ったが、効果は感じられなかった。)


通常のフランクリンモーターに使う電極針のような回転方向を決定するものがないので、初めは手で回す必要がある。ほんの少し動き出せば、どんどん速度が上がっていく。大きな回転体になると回りにくくなるのだが、その点はアルミ板で挟み込んだ効果は多少あるように思う。大きな回転体であり、しかもベアリングを使っているので回りにくいと思ったが、割合うまく回ってくれている。

渦巻き状の蝶々の口が伸びたり縮んだりするように、電極がセクターにくっついたり離れたりすることを考えていたのだが、思ったようには動いていない。しかし、接触しなくても電極としての機能は果たしている様子。接触させることにこだわる必要はなかったみたいだ。
つまり、普通の電極針でも同じように動くと思われる。

周りを暗くすると、セクターと電極との間で小さなスパークが頻繁に起きているのが確認できた。

両極のアルミ板がパイプに近づきすぎると、回転せずに止まってしまうこともあった。回転方向と反対向きにも電荷が流れてしまうのだろうか。あるいは、電極板同士がコンデンサーのような働きをしてしまって電荷の移動が失われるのだろうか。接触させているので摩擦がブレーキになったのかもしれない。

電荷の動きは流体のようでもあり、電極などの物体を包み込むオーラのような感じでもあり、不思議な動きをするものだなと思う。