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モーターについて調べるために, 次の実験(1),(2),(3)を順に行った。
(1) 図1のように、エナメル線を巻いてコイルをつくり,両端部分はまっすぐ伸ばして、
P
P側のエナメルは完全に,Q側のエナメルは半分だけをはがした。このコイルをクリップ
極を上にして磁石を置きモーターを製作した。これを図2のよ
でつくった軸受けにのせて、なめらかに回転することを確認してから、コイルの下に N
うな回路につないで電流を流した。 回路の AB間には,電流の
向きを調べるため LED(発光ダイオード) を接続して,この部
分を電流がAからBの向きに流れるときに赤
色が, BからAの向きに流れるときに青色が
点灯するようにした。 また, コイルが回転する
ようすを調べたところ, 10回転するのにちょ
うど4秒かかっていた。
クリップ
でつくっ
た軸受け
エナメルを
半分はがす
エナメルを
完全にはがす
図 1
スイッチ
電池
B
青色
LED
N極
A
赤色
(2) コイルの下にあった磁石を, 図3や図4のよ
うに位置や向きを変え,それぞれの場合につい
てコイルが回転する向きを調べた。
LED
磁石
下面はS極
回転の向き
図2
N極
Q
(3) コイルのQ側に半分残していたエナメルを
全部はがしてからコイルを固定した。 図5のよ
うにコイルのすぐ近くで棒磁石を
回転させ,そのときコイルを流れ
る電流のようすをオシロスコープ
で調べた。 図6は,このときのコ
イルと棒磁石の位置関係を模式的
に表したものである。
01
S極
P
Q-
図3
図 4
Cl
回転軸
オシロスコープ
P
回転軸
8880
ooo
棒磁石
図5
コイル
棒磁石
図6
このことについて, 次の1,2,3,4の問いに答えなさい。
1 実験(1)において、二つの LED のようすを説明する文として,最も適切なものはどれか。
ア 赤色のみ点滅し, 青色は点灯しない。
ウ 赤色と青色が同時に点滅する。
イ 赤色は点灯せず, 青色のみ点滅する。
エ 赤色と青色が交互に点滅する。
2 実験(1)において, 1分間あたりのコイルの回転数を求めよ。
3 実験(2) で,図3や図4のように磁石を置いたとき, コイルが回転する向きは,実験(1)のとき
に対してそれぞれどうなるか。 「同じ」 または 「逆」のどちらかの語で答えなさい。
4 実験(3)において,図6のように棒磁石がコイルの近くをくり返し通り過ぎていく。オシロス
コープで観察される波形のようすを示す模式図として,最も適切なものはどれか。
電
0
Bit
ア
時間・
+
電
0
流
+1
電
0
流
時間→
イ
+
電
0
流
時間
ウ
エ
時間→
