本来、円板にはアルミ板を使うべきではないのだが

今回作成したパルスモーターの円板だが、実は厚み2.5ミリのアルミ板を使った。
特に理由はなく、以前別な実験のために作った円板を流用しただけなのだ。

そして、たまたまコイルの結線方向がS極が円板側に出たから、下の画像のようにアルミ板をコイルと磁石の間になる配置になった。

この状態でちゃんとモーターとして回転したので何も考えることはなかった。


モーターが回転した後で、磁石とマグネットの距離を近づけた方がもっと効率が良いだろうと考えて、配線を逆つなぎにして、円板も上下を逆にした。それが下の画像。

ところが、この状態だと、回転しない。

おかしいなと調べているうちにアルミ板が電磁ブレーキとなって回転を阻害していたことに気がついた。

コイルがONになり磁界を生じさせると、回転しているアルミ板にうず電流が生じて回転が停止するように力が働く。「アラゴーの円板」や「渦電流」でググると詳しいことが分かる。

じゃあ、なぜ、はじめの方法だと回ったのだろう？と疑問が生じる。



ネオジウム磁石がつくりだしている磁界がつよくて、アルミ板の磁石と接触している部分は、コイルの磁界ぐらいではびくともしないほど、磁界が安定していて渦電流が生じない、、、
ということなのでしょうね。

それと、磁石周辺部では当然渦電流が生じて、磁石と逆向きの磁界が発生するでしょうが、コイルとの間で吸引力が働くので、タイミングよく円板を加速させる力になっていた。

さらに、周辺部で生じる磁界がネオジウムの磁界と拮抗するため、比較的遠い部分で生じたのだが、後者の場合は、アルミ板と磁石の上下関係が逆転したために、渦電流の作る磁界とネオジウムの磁界が拮抗しなくなり、磁石の近傍で渦電流の磁界を作ったため、吸引力がブレーキに転じてしまった、、、
という結果でしょう。



たまたまうまく回ってくれた訳だが、今回のような構造のモーターにはアルミ板を使わないに越したことはない。