電動機の原理 「フレミングの左手の法則」

フレミングの法則と言えば、右手と左手の法則があります。
一般的にはフレミングの左手の法則が、「フレミングの法則」を指します。

 

電動機(モーター)の原理

用途から区別すると
「フレミングの左手の法則」は、電動機(モーター)に関してで
「フレミングの右手の法則」は、発電機に関する法則
になります。


フレミングの左手の法則は、電流が流れる導体にその導体にかかる力と磁界の関係を示すものです。

すなわち、磁界中の導体に電流が流れると、力が発生します。
この力で、電動機(モーター)が回ります。

ここで、電動機(モーター)に関する法則と言われ、電動機(モーター)の原理です。

フレミングの法則の実験

学校の理科実験で、身の回りにあるものでフレミングの法則の実験をした事があります。

用意するものは、銅線,クリップ,乾電池,永久磁石です。
銅線は、一般にはありませんが、ホームセンターなどで購入できます。

消しゴムの上に永久磁石を置き、両端にクリップを立てます。
銅線をシャーペンなどを使って本体に巻いてコイル状に巻きます。
コイルが回転できるようにクリップの両端に載せます。
そして、コイルに電線を使って乾電池を接続します。

なんと!
コイルが回転!!

導体に電流が流れて磁界が発生し、永久磁石と反発力や吸引力が働いて
コイルが回転します。
すなわち、力が発生したのです。
小さいながらも感動した事を覚えています。

おなじみの左手で

フレミングの左手の法則は、左手の親指,人差し指,中指の3本の指をお互いに直角に立てた時に

親指は、の方向として[N],
人差し指は、界の方向として[T],
中指は、流の方向 として[A]

と割り当てることができます。
親指と人差し指と中指の3つの指を直角に立てて
親指からFBI,中指から電磁力と頭文字をとって読むと覚え易いです。

導体の長さをL[m]、磁界と導体のなす角をθ[°]とすると
親指の導体に働く力F[N]は、

F=IBLsinθ[N]

の関係式が成り立ちます。

FA機器で扱う電動機(モーター)は、良く使うので原理を頭の片隅に覚えておくとお役に立ちますね。

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