静電気モーター:Franklin Motor

2007-3-30

近隣の中学生を対象に,学内で開催される「サイエンスフェスタ」での話題の一つとして静電気モーター(Franklin Motor)の紹介をすることにした。インターネット上の情報を元に自作して試してみると予想以上によく回転する。電磁モーターとは異なる原理のモーターとして面白い。1752年に凧をあげ,雷の正体が電気であることを明らかにした Benjamin Franklin に因んで,Franklin motor とも呼ばれている。

材料は,外枠にビデオテープのケースを利用した。これはハサミで容易に切れ,しかも十分な強度もある。回転軸は待針,ホックを下の軸受けにし,円盤は直径15mmの発泡ポリエチレン(弾性シーラントバックアップ材:商品名ミナフォームマルマル)を高さ10mmに切断して使った。この表面にアルミテープを細い短冊にカットし貼り付けた。また,電極はアルミフォイルを折って制作し,セロテープで外枠に留めている。

塩化ビニールのパイプをティッシュで擦り,静電気を発生させる。塩化ビニールのパイプは負に帯電する。パイプをモーターに近づけるとパイプからモーターへ電子が飛び移動する。モータの電極が負に帯電する。電極から,近くのアルミテープ短冊に電子が飛んで移動すると,アルミテープ短冊も負に帯電し,電極と反発するので回転する。

水が位置エネルギーの高い所から低い所へ移動するときに,仕事をして水車を回すように,正の電荷が電位の高い所へから低い所へ移動するときに,仕事をし静電気モーターが回転する。(負の電荷が電位の低い所から高い所へ移動するときに,仕事をし静電気モーターが回転する。)

静電気モーターは,構造が単純,小型軽量化が容易,高出力,低速が可能などの特徴があり,現在でも開発が続いているようです。


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