学習目安 | 小: B | 中: S | 高: A

整流子(せいりゅうし)

一般小学生

まとめ

解説

モーターが継続的に回転するためには、コイルに流れる電流の向きをタイミングよく切り替える必要があります。もし電流の向きが一定のままだと、コイルは半回転した位置で磁力のバランスが取れてしまい、それ以上回ることができなくなります。

整流子は円筒を分割したような形状をしており、コイルと一緒に回転します。これに固定された「ブラシ」が接触することで、コイルが特定の角度に達した瞬間にプラスとマイナスの接続が入れ替わるよう設計されています。この仕組みにより、フレミングの左手の法則に基づいた回転力が常に同じ方向に働き続けるのです。

コラム

乾電池の向きを逆にすると、回路全体を流れる電流の向きが逆転するため、モーターの回転方向も反対になります。また、乾電池を直列につないで電圧を上げると、コイルに流れる電流が強くなり、磁力による回転速度が向上します。

なお、一般的な直流モーターには整流子とブラシが必要ですが、これらは摩擦によって摩耗するため定期的なメンテナンスが必要です。最近の家電製品などで使われる「ブラシレスモーター」では、整流子の役割を電子回路(インバータなど)が代行することで、長寿命化と静音化を実現しています。

小学生のみなさんへ

モーターの中にある、電気の通り道を切りかえるための大切な部品です。モーターがずっと同じ向きに回り続けるためには、コイルに流れる電気の向きを、半分まわるごとに反対にする必要があります。この「電気の向きを入れかえる」仕事をしているのが整流子せいりゅうしです。

整流子せいりゅうしは、電気を伝える「ブラシ」という部品とくっついて回っています。乾電池の向きを逆にすると、モーターの回る向きが反対になります。また、乾電池を増やして電気を強くすると、回るスピードが速くなります。

ルラスタコラム

モーターをずっと回していると、中から「パチパチ」と小さな火花が見えたり、少し焦げたようなにおいがしたりすることがあります。これは、回転している整流子せいりゅうしとブラシがはげしくこすれ合って、電気が飛び散っているからなのです。

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