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！
【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）
ハンドスピナーモーター
ネジに銅線を巻きつけた電磁石とリードスイッチがセットされた装置を使って、ハンドスピナーモーターを制作します。
ハンドスピナーは100円ショップで販売されている物でOKです。
フタを外してネオジム磁石を接着したら、装置の棒に電池部分を下にしてセットしましょう。
するとハンドスピナーがくるくる回転を始めますよ。
リードスイッチの位置を変えると逆回転したりするので、いろいろな場所に置いてお楽しみください。
ハンドスピナーの上に回転錯視の絵を貼ってみても面白いのではないでしょうか！
ブランコ
針金と板で作ったブランコの上に、ペンの筒にコイルを巻いて作った中空磁石を乗せます。
ネオジム磁石を筒の中に入れ、飛び出さないようにフタにしてください。
その上に人形を取り付けた中軸を差したら動く部分は完成ですね。
ブランコの支柱の内側には磁気センサーとネオジム磁石がついていますよ。
ブランコを揺らすと不思議と止まらず揺れ続け、振り幅は自然と大きくなります。
人形が上下に動くのが一生懸命こいでいるみたいでかわいいです！
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。
クリップモーター
まずは、電池を使ってエナメル線を10数回くるくる巻きつけて輪っかを作ります。
電池から取りはずしたら巻きの部分をまとめ、両端に出ているエナメル線をしっかり固定させ、左右それぞれ電池と大体同じ長さに切りそろえます。
次に、両端に出ているエナメル線の片方はぐるっと全面、もう片方は上側の面だけをヤスリで削ってください。
そして、ゼムクリップ2個をタテに長くなるように広げ、電池の両極にテープで貼りつけます。
あとは電池に磁石を乗せ、ゼムクリップに輪っかのできたエナメル線を乗せれば、エナメル線がぐるぐる回り出します！
手軽に作れるので、電磁石の授業の導入で作ってみるのもオススメですよ。
リニアモーターカー
リニアモーターカー、早く乗ってみたい！
という方は多いのではないでしょうか。
そんなリニアは、超電導磁石という電磁石と同じ仕組みによって走行します。
こちらのおもちゃは、そんなリニアのミニ版のようなものが楽しめるんですよ！
まず、レールに見立てたシートの上に丸く薄い磁石を並べます。
その両サイドには、銅線を敷いてくださいね。
スタート位置に電池を配置すれば準備完了！
アルミの棒をリニアモーターカーに見立ててレールの上に置き、電池を銅線に接触させるとアルミの棒がレールの上を走ります。
この実験を機に、リニアモーターカーの仕組みについてもっと勉強してみるのもおもしろそうですね。
走る電池
まず、銅線を長い棒などにぐるぐる巻いて取りはずし、おもちゃのスプリングのような形に仕上げます。
この中を電池が通っていくので、電池よりも円周が一回り大きい棒を使って巻いていくのがポイントです。
次に、反発しあう同じ極が向かい合うようにネオジム磁石を置き、その間に電池を入れて、電池とネオジム磁石をくっつけます。
これで準備完了！
これを最初に作ったぐるぐるの銅線の中に入れると、電池が命を持ったように走り出します。
入れる向きによっては走らないので、向きもよく観察してくださいね。
マジックのように披露してみると、盛り上がってもらえるかもしれませんよ！