モーターのはなし ~法則・原理や歴史~

当社は、1973年から小型モーターにこだわり、コアレスモーターを製造しています。モーターについて少し紹介したいと思います。

モーターとは何か?

モーターとは、電気エネルギーを機械エネルギー(運動エネルギー)に変える装置です。

フレミング左手の法則

コイルと磁石がごく近くにあるとき、どちらかを動かせばコイルに電気が発生します。 そして磁界の中にあるコイルに電流を流すと、力が加わります。人差し指の方向に磁力線が走っているとき、中指の方向に電流を流すと親指の方向に力が働きます。 これはこの現象を発見したフレミングにちなんで『フレミング左手の法則』と呼ばれます。

フレミング左手の法則

コアレスモータの回転原理

電動機(モータ)が実用化に至るまでの歴史

1820 >>>

エルステッド(Hans Christian Ørsted)が電流に磁気作用があることを公開実験にて実証。1本の導線に電流を流せるようにして、その近くに回転できる磁針をおきます。導線に電流を流すと磁針が振れ、電流の向きを逆にすると、磁針も反対に振れました。
この電磁気学が、のちのアラゴの円板、ビオ・サバールの法則、アンペールの”磁気と電気の関係の発見”、ファラデー”電磁誘導の法則”に結びつきました。

1821 >>>

ファラデー(Michael Faraday)がファラデーのモータ(Faraday motors)といわれる最初の電動機(Electric motors)を発明。
水銀の中に棒磁石を置き、その回りに自由に動くことができるように導線を配置して電気を流すと,導線が磁石の周りを回りました。

Faraday magnetic rotation.jpg
Michael Faraday – Experimental Researches in Electricity (volume 2, plate 4), パブリック・ドメイン, リンクによる

1825 >>>

アラゴ(François Jean Dominique Arago)がアラゴの円板を発見。銅の円板の上に磁針をつるし、円板を回転させると磁針が振れることを発見。

1831 >>>

ファラデーが電磁誘導の法則を発見。コイルの中で磁石を動かすと、コイルの中の磁気が変化することにより電流が流れるという電磁誘導(electromagnetic induction)の法則を発見。

1832~1834 >>>

1832年スタージョン(William Sturgeon)、
1834年モリッツ・ヤコビ(Moritz von Jacobi)、
1834( ※特許1837)年ダヴェンポート(Thomas Davenport)による、
回転式電動機(DCモータ)の発明。いずれも電磁石のため、電池を使用せざるをえなかったので、実用化にはいたりませんでした。

参考文献

岩本洋(2003) 『絵でみる電気の歴史』 株式会社オーム社
城坂俊吉(2001) 『エレクトロニクスを中心とした 年代別科学技術史 第5版』 日刊工業新聞社
高橋雄造(2011) 『電気の歴史 人と技術のものがたり』 学校法人 東京電機大学 東京電機大学出版局
谷腰欣司(1999) 『小型モータとその使い方 種類・特徴・選び方』 日刊工業新聞社
直川一也(1998) 『科学技術史: 電気・電子技術の発展』 学校法人 東京電機大学 東京電機大学出版局


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DCコアレスモーター 

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