問1
モーターは、磁石(磁界)と、コイルを流れる何との間にはたらく力を利用しているか。
答え:( )
問2
磁界の中のコイルが受ける力を大きくするには、どうすればよいか。
○ 電流を大きくする ○ 電流を小さくする ○ コイルの巻き数を減らす ○ 磁石を遠ざける
問3
コイルが受ける力の向きを調べるときに使う、左手を使った法則を何というか。
答え:( )
問4
フレミングの左手の法則で、中指が表す向きはどれか。
○ 電流の向き ○ 磁界の向き ○ 力の向き ○ 磁石の向き
問5
フレミングの左手の法則について、正しいものをすべて選べ。
□ 中指は電流の向きを表す □ 人差し指は磁界の向き(N→S)を表す □ 親指は力の向きを表す □ 右手を使う
問6
電流の向きと磁界の向きの両方を逆にすると、力の向きはどうなるか。
答え:( )
問7
モーターで、半回転ごとにコイルの電流の向きを自動的に逆にする、回転する半分に切れた金属リングを何というか。
答え:( )
問8
整流子に接触して電流を流しこむ、固定された部品を何というか。
答え:( )
問9
コイルが真上にきてブラシがすき間に当たり、電流が一瞬止まっても回り続けられるのはなぜか。
○ 惰性(いきおい)で通り抜けるから ○ 磁石が引っぱり続けるから ○ 電池の力でおされるから ○ まさつが大きいから
問10
モーターが半回転で止まらずに回り続けられるのはなぜか。「整流子」「ブラシ」「電流の向き」の言葉を使って説明しなさい。
答え:( )
問11
リニアモーターで、手回し発電機を逆回しにすると、パイプはどうなるか。
○ 後ろ(手前)にもどる ○ もっと前に進む ○ 動かない ○ 上に浮き上がる
📖 解答と解説
問1
答え:電流
モーターは、磁界の中のコイルに電流を流したときに生まれる力を利用して回転している。
問2
答え:電流を大きくする
電流を大きくすると、コイルが磁界から受ける力も大きくなる。
問3
答え:フレミングの左手の法則
親指・人差し指・中指を直角に開き、力・磁界・電流の向きを表す。必ず「左手」を使う。
問4
答え:電流の向き
中指=電流、人差し指=磁界、親指=力。「電・磁・力」の順で覚えよう。
問5
答え:中指は電流の向きを表す / 人差し指は磁界の向き(N→S)を表す / 親指は力の向きを表す
使うのは「左手」。中指=電流、人差し指=磁界(N→S)、親指=力の向きを表す。
問6
答え:もとにもどる
片方だけ逆にすると力も逆になるが、両方逆にすると打ち消し合って力の向きはもとにもどる(-×-=+と同じ)。
問7
答え:整流子
整流子(せいりゅうし)はコイルといっしょに回転する。ブラシとのすき間で接点が切りかわり、電流の向きが逆になる。
問8
答え:ブラシ
ブラシは固定されていて、回転する整流子に接触し続けて電流を流しこむ。
問9
答え:惰性(いきおい)で通り抜けるから
電流が止まる一瞬は、それまでの回転の惰性(いきおい)で通り抜ける。自転車のペダルを一瞬止めても進むのと同じ。
問10
答え:(キーワード:整流子・ブラシ・電流の向き・半回転・同じ向き)
整流子とブラシのはたらきで、半回転ごとにコイルを流れる電流の向きが自動的に逆になる。そのためコイルはいつも同じ向きの力を受け、止まらずに回り続ける。
問11
答え:後ろ(手前)にもどる
逆回しにすると電流の向きが逆になり、磁界はそのまま。フレミングの左手の法則より力の向きも逆になるので、パイプは後ろにもどる。