世界一簡単な構造の電車

まずは、現象に関わっている法則から見ていきたいと思います。

アンペールの法則

アンペールの法則は、別名右ねじの法則とも呼ばれます。

電流を流すと、磁界が発生し、その磁界の向きは、電流の流れる方向を右ねじの進む方向とすると、右ねじの回る向きに磁界が発生します。

右手を握って親指を立てたときに、親指が電流、他の指が磁界の方向と覚えた人も多いのではないでしょうか？

では、この電流が流れる物体が、コイル(ソレノイド)だったらどうでしょうか？

各点で発生する磁界を合わせて考えることができます。

するとどうでしょう？

棒磁石と同じような磁界になりました。

ちなみにこっちは、磁界の向きを親指、電流の向きをその他の指として考えることができます。

では、そもそも世界一簡単な構造の電車は、どのようなつくりをしているのでしょうか？

世界一簡単な構造の電車のつくり

まず、どうやって電車を作るのかというと、電池に磁石をくっつける、ただそれだけです。

続いて、レールはというと、こっちは少し大変で、銅線を細いものに巻きつけてコイルにしていきます。

全て100円ショップ(ダイソー)でそろうので、ぜひ試してみてくださいね。

では、法則とつくりが分かったところで、具体的になぜ動くのか、見ていきましょう。

世界一簡単な構造の電車が動く理由

まず、電車をコイルの中に入れると、磁石を通して、コイルに電流が流れます。

するとどうでしょう？

アンペールの法則のときと同じ棒磁石のような磁界が発生します。

磁石はそもそも磁界を発生させているので、コイルによる磁界と磁石による磁界があります。

それぞれの磁極を考えると、片側が引き合い、片側が退け合う関係になります。

この磁力が原動力となり、世界一簡単な構造の電車は動きます。

おまけ

みなさんは、リニアモーターカーというものを聞いたことがありますでしょうか？

実はこれ、磁力で動いています。

世界一簡単な構造の電車では、電車が動くことで電車の周りの磁界が変化していましたが、リニアモーターカーでは、周りの電磁石に流す電流を変化させることで、磁界を変化させ、推進力を得ています。

こんな風に、世界一簡単な構造の電車とリニアモーターカーは、動く原理が少し似ています。

まとめ

世界一簡単な構造の電車は、磁力で動いている。