【自由研究】電磁石で作ろう!手作りおもちゃのアイデア
電磁石、小学校や中学校の頃に習いましたよね。
電流を流した金属が磁石になってしまう、という実験をされた方も多いかと思います。
私はこのような理科的なところがたいへん弱かったので、テストではとても苦労しました……。
同じように、机上でのお話では苦手意識を持っていても、いざ実験をしてリアルに現象に触れるとおもしろさを感じることも多いですよね。
そこでこの記事では、電磁石を活用した手作りおもちゃのアイデアを紹介します。
私と同じく理科が苦手な方は、ぜひこうしたおもちゃから苦手意識を少しやわらげてみてはいかがでしょうか!
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【自由研究】電磁石で作ろう!手作りおもちゃのアイデア(1〜10)
反射神経ゲーム機
@wonderlabo.next♬ オリジナル楽曲 – 北陸電力ワンダーラボnext – 北陸電力ワンダーラボnext
電磁石の性質を活用して、おもしろいゲーム機を作ってみましょう。
まず、ボルトに2m程度の銅線をぐるぐるに巻きつけます。
これを電池を入れた電池ボックスとつなげましょう。
電池ボックスのスイッチを押せば、ボルト側に電気が流れ、電磁石としていろいろなものをくっつけられます。
ボルトに、磁石でひっつくものを電気を流した状態でくっつけ、電気をオフにしたときにはずれるようにすれば、おもちゃとしても販売されている反射神経ゲーム機ができあがり!
ボルトの大きさを変え、巻く銅線の長さもそれに合わせて変えて作れば、大きな反射神経ゲーム機も作れそうですね。
ウサギのダンス

童謡のような、楽しいウサギのダンスを電磁石で表現してみましょう!
まず、エナメル線を釘を通したボビンに200回程度巻きます。
釘の頭には磁石をつけておきましょう。
これをスチールの空き缶の底に乗せ、ボビンから出ているエナメル線を電池につなぐと、なんとボビンがカタカタと上下に動きます。
釘にストローを被せ、そこにウサギの絵を描いた紙を貼れば大体完成です。
ただ、このままだと手でずっと電池などを持っておかなければいけないので、エナメル線を別の磁石で缶の側面に固定しましょう。
すると、ボビンが上下するのと同時に、ウサギがまるでダンスするように動きますよ!
ウサギ以外にも好きな動物、自分や友達などの写真で作るのもいいですね。
電磁石シーソー

まず、230回程度銅線を巻いたコイルと、磁石を近づけることで動いたり止まったりするリードスイッチを用意し、それぞれ電池につないでぐるっと1周するようにします。
次に、シーソーの土台を作ります。
中央の支点となる柱、シーソーの乗る部分を作成し、乗る部分には好きな絵を描いて乗せておきましょう。
乗る部分の裏には、それぞれの端から大体1/3あたりにゼムクリップとフェライト磁石を貼り、右端にはリードスイッチを作動させるためのネオジム磁石を貼っておきます。
あとは支点の上に絵を乗せたシーソーの台を乗せると、ギッコンバッタンとシーソーが動き出します。
お子さんの夏休みの宿題に取り入れるのもいいかもしれませんね!
【自由研究】電磁石で作ろう!手作りおもちゃのアイデア(11〜20)
鉄球コースター

鉄球が自動で転がり続けるコースターの手作りアイデアです。
元になっているのは、エナメル線を巻いたコイルを使った鉄球加速器ですね。
コースターには電磁石が設置されており、短いコースだとかなりの速さで鉄球が回ってします。
電磁石の数を抑えたりコースを長く取ることで加速を調整できるみたいですね。
コースの部品は3Dプリントで制作されていて、自分の思い通りの形に仕上げられるのも嬉しいポイント。
設計や基盤作りはちょっと大変かもしれませんが、その分夢中になって楽しめるアイデアかなと思います!
ちょうちょ

コイルに電流が流れることでできる磁場を活用した、ソレノイドという仕組みを使ったこちら。
まず、太めのストローに銅線を200回程度巻き、電池と磁力によって動くリードスイッチとをつなぎ合わせます。
ストローは厚紙に立てて固定しておきましょう。
ストローよりも一回り円周が小さい棒に、画用紙などに描いたちょうちょの絵をくっつけ、ストローの中に入れれば完成!
スイッチを入れると、ちょうちょがパタパタと飛ぶように動き出しますよ。
飛ばすものは、ちょうちょ以外にも鳥や翼のあるドラゴンなどにするのもオススメです!
回り続けるコマ

コマは永久に回り続けることはありませんよね。
ですが、このコマは電磁石の力があればずっと回り続けるんです!
釘に200回程度銅線を巻いたコイル、単3電池、磁力で動くリードスイッチを用意し、1周するようにつなぎあわせます。
コマは土台の部分を磁石にし、そこに棒をつけておいてください。
あとは、リードスイッチの上に薄い透明の板を配置すれば準備完了!
この上でコマを回すと、電磁石が威力を発揮している間はずっと回り続けますよ。
装置の大きさなどを変えれば、もう一回り程度大きなコマでも回せそうですね。
電磁石カー

まず、車輪を付けた台座を用意し、その上に電池やコイルなど、必要な物を搭載していきます。
コイルは200回巻きのもの、電池は単3を2本、もしくは単1を1本でもOK!
これらをつなぎ合わせ、中間には豆電球も設置しておきましょう。
これで準備は完了です。
コイルに磁石を近づけることで、車が動き出しますよ!
電流の流れる向きによって動く方向が変わったり、動かなかったりするので、フレミングの法則を活用しながら自由に車を動かしてみましょう。
フレミングの法則を習うときの導入に、活用してもいいかもしれませんね!


