講義の目的:

本講義は,磁界により磁性体への力学的作用を与える,外部磁界の変化をそれらの力学的作用から計測する,磁界と電流の相互作用を利用するといった,磁気を使うことについて,実験を通して理解を深め,高校生のとき教科書でしか知らなかった電磁気に関する現象の理解を深めることを目的としている.

講義の形式:集中講義

  • 1回目はガイダンスを行い,全員の時間調整を行う.
  • 2回目以降アイデアの確認および,製作のため3日間(1日4時間)の集中講義とする. (土曜日もしくは前期試験の予備日などから選ぶ. )
  1. 1日目:磁気を用いる方法を議論しながら検討し,アイデアの可能性をモデル等の計算で検証する.
  2. 2日目:各人が決めたアイデアの内容に関して実験の準備をし,制作する.
  3. 3日目:実験結果の評価を行う.

製作結果と講評

  • フレミングの法則の実験 (I さん)

高校で学習したフレミングの法則を実験するのに,直流1Aを流すことが如何に危険かが分かったのではないでしょうか.常に電流が流れる状態をどのように作るかが重要でした.filephoto2009-2.jpg

  • 磁気浮上:ミニリニアモーターカー (Fさん)

永久磁石の配置だけで磁気浮上を達成することの難しさがわかったと思います.でも磁石の配置を工夫し,全体の重心をレールより下にすると,見事に浮上して非接触の単振動をしました.filephoto2009-3.jpg

  • 模擬的なサイクロトロンを作る (O君)

模擬的なサイクロトロンを作るという試みを尊重しました.コイルを巻く作業と,空芯のコイルでは起磁力が出ないことを経験したと思います.半径が小さいとそれなりに力が出ることを確認できました.filephoto2009-4.jpg

  • 磁力線の可視化 (U君)

磁束を3Dで見ることは,意外に容易にできました.グラスウールを切り刻む地道な作業を経た結果は見事なものでした.写真はトーラス磁石の磁束です.filephoto2009-5.jpg


添付ファイル: filephoto2009-1.jpg 726件 [詳細] filephoto2009-2.jpg 766件 [詳細] filephoto2009-4.jpg 689件 [詳細] filephoto2009-3.jpg 708件 [詳細] filephoto2009-5.jpg 711件 [詳細]

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Last-modified: 2013-10-22 (火) 16:53:12 (2487d)