【2026発明工夫展への道・その１】電磁力を使ったおもちゃの導入編：簡単な電磁振り子の試作
発明クラブの子供たちに負けじと，今年も10月の発明工夫展に出品することにした。一昨年と昨年に続き今年で三回目になる。
これまでの反省から今回は私の専門（ITとエレクトロニクス）に関係するものと決めた。そのように範囲を絞ると，いくつか具体的なターゲットが浮かんだ。
その一つが電磁力を使ったおもちゃ。動画サイトで検索したらU字磁石とコイルを組み合わせた電磁振り子，2本のレールの上で導体を転がすリニアモーターなどがすぐに見つかった。これらは昔からよく知られている。
新しいものとしては，コイルの中を電池がクルクル回りながら進むタイプのおもちゃ。動画サイトで見つけた。
この動画を初めて見たとき，なぜ電池が進むのか理解できなかった。しばらく考えたら，電磁力で電池を回転させネジの原理で進むことに気が付いた。
つまり，コイルが導線として電気を通す役割とその螺線構造がネジの役割を兼ねているように思われる。
この動画の再生回数は1億回を超えている。そんなインパクトのあるおもちゃを作れたらなんて私には夢のまた夢の話。
さて，電磁力は中学２年で習う物理の基本法則の一つ。
磁界中に置かれた導線（電線のこと）に電流を流すとその導線に力が働く現象で，見出しに示したフレミングの左手の法則として誰でも知っている。モーターやスピーカーなど我々の身近な製品に広く応用されている。
今回は第一回目なので，まず電磁力を確かめる実験からスタートしようと思う。
ただし，上で紹介した従来例をそのまま真似するのはつまらない。ここでは磁石とコイルを使った電磁振り子の新しい（と思われる）構成を提案する。
従来の電磁振り子ではコイルに大電流を流し続けるため電池の寿命が短い。その欠点を改良することが今回の目的。
この電磁振り子の構成と動作は次の通り。
コイルの一端は電池の＋に接続され，もう一端は導線と同じ高さのところで振り子の支持棒に巻かれている。
電池の－は導線に接続されている。コイルが導線から離れている間は＋と－が遮断されており電流は流れない。
コイルの真下には磁石が置かれ，磁界は下から上に放出される（正確には磁石の表から裏へループを描く）。
コイルを左側に寄せてから離すと右へスイングして導線にぶつかる。何もしなければ振り子の運動はそこで止まる。
電磁振り子ではコイルと導線が接触した一瞬だけコイルに反時計回りの電流が流れる。その結果，フレミングの法則で発生する力で左側に押し返される。
以降，コイルは左から右へ重力によるスイング，右から左へ電磁力による反発という往復動作を繰り返す。
ブランコと同じで常時押し続ける必要はなく，端に来た時だけ押してやれば振動が継続するという考え方。
この電磁振り子は電磁力を可視化する実験として使えるほか，ニュートンのゆりかごに組み込めば長期間動作させることができる。
今回提案した電磁振り子は小学生でも思い付きそう。ただ，私がネットで検索した数十個の記事や動画の中に類似のものは見つからなかった（もっとよく探せば見つかる?）。
万一に備えて，オリジナリティとコピーライト保護のためnoteに記録。
次回は4月15日ごろ
P.S.
この記事が理科の先生の目にとまり授業に取り入れてくれたなら，それは私にとって1億回再生より意義がある。通りすがりにチラッと見るだけの1億人より，立ち止まって話を聞いて内容に賛同してくれる一人の方がいい。
++P.S.
後で考えたら，コイルが導線に接触したときに電流が流れるのを可視化するためLEDを使えばよかった。こういうツメの甘いところが私の欠点，，
