モーターが回る仕組み: 中学2年生のためのわかりやすい解説

モーターが回る仕組みを理解するには、電気と磁気の関係について知ることが大切です。モーターは、電流が磁場と相互作用して回転する現象を利用しています。この記事では、モーターの動作原理をわかりやすく説明します。

1. モーターの基本的な構造

モーターは主に2つの部分で構成されています。ひとつは「コイル（電線）」で、もうひとつは「磁石」です。コイルには電流が流れ、磁石は一定の磁場を作り出します。この2つが相互作用することによって、モーターが回転します。

コイルは、電気が流れると磁場を発生させます。この磁場が周囲の磁石と反応し、コイルが回転する力が生まれます。

モーターが回る仕組みの中心には、「ローレンツ力」という力があります。コイルに電流が流れると、その周りに磁場が発生し、この磁場が外部の磁石の磁場と相互作用します。この相互作用により、コイルに力が働きます。

ローレンツ力は、電流と磁場が直角に交わる方向に力を生じさせるため、コイルが回転します。この回転力がモーターの動力となり、モーターが回るわけです。

コイルは回転を始めると、磁場の影響で力が働き続けますが、回転方向を維持するためには、コイル内の電流の向きを定期的に変える必要があります。これを行うのが「ブラシと整流子」の役割です。

ブラシはコイルと接触して電流を供給し、整流子は電流の向きを変えてコイルの回転をスムーズにします。これによって、コイルは常に回転を続けることができます。

モーターが回る仕組みは、電気と磁気の相互作用に基づいています。コイルに電流を流すことで磁場が生まれ、磁石との相互作用によって回転が起こります。ブラシと整流子が電流の向きを変え、モーターの回転を維持します。モーターは、このシンプルな原理により、様々な機械で利用されています。