お手軽キットで電磁誘導、LEDを点灯させよう

秋月電子通商の通販で購入した「ワイヤレスLED給電ユニット」を使って、電磁誘導の実験を行ってみました。購入時、430円/個。

電源は5~9Vを供給、黒いカバーの中にはごく小さな発信用基板が入っていました。60kHzで発信とのことです。まずは同じく秋月で販売していた「ワイヤレスLED」を点灯させてみました。ワイヤレスLEDは、コイルとチップLEDがセットになったもので、5個入りで250円でした。電源には、USBモバイルバッテリー5Vを使いました。写真の他、動画もあります。コイルとLEDの距離により、明るさの変化が見られました。

ワイヤレスLED点灯、全体図。
コイルに近づけていく
コイルの内側の場所によっても、明るさが変化

ワイヤレスLEDを横に倒すと、LEDが消えます。

消費電流も測ってみました。1個を中心で点灯させた状態で90.6mAだったものが、5個を明るく点灯させると110mAまで増加しました。

「ワイヤレスLED」を、簡単に自作もしてみました。コイルとLEDがあればできるはずです。100μHのコイル(秋月で150円)と普通のLEDを直結して、受信用のLEDセットをつくりました。

これを、先ほどの給電ユニットに近づけてみました。点灯していない段階で89.7mA、点灯時で97.7mAでした。

拡大してみたのが下の動画です。

転倒もさせてみました。

この値段なら、中学理科の実験の各班実験でもできそうです。

また、手巻きのコイルでも点灯できました。100回程度、電磁石用として巻いたコイルです。

またSuicaなどの非接触型カードでもこの電磁誘導を利用し、電池を入れなくてもカード内のICを駆動させています。昔使われていたICテレホンカードを分解したときの写真はこちらにありますので、合わせてご覧下さい。

授業などで使うのであれば、006P(9V積層角形電池)を用いると扱いが楽でしょう。鉛筆に50回巻いた程度のエナメル線でLEDの点灯も確認できました。

コメント

  1. 本吉伸行 より:

    初めまして 小学校の教諭をしております。
    現在、5年生、6年生の理科を担当しています。
    5年生の電磁石の単元の際に、子どもたちに、ワイヤレス給電のことを授業したく、
    様々調べている際に、このページに行きつきました。

    大変、分かりやすく勉強になりました。
    秋月電子通商でも、ワイヤレスLED、給電ユニットを購入しました。
    まだ、届いていないのですが、いくつか、疑問に思うことがあり、
    質問させていただきました。
    お忙しいとは思いますが、よろしければ、ご回答いただければ、ありがたいです。

    ①USBモバイルバッテリーを持っていないのですが、電源は電池でも大丈夫でしょうか?

    ②この実験は、電磁誘導の原理を使ったものかとは思うのですが
     発信側には、コイルがあるのが、分かるのですが、
     受信側のLEDにはコイルがないように思います。
     コイルがないのに、なぜ、LEDが光るのでしょうか?
     
    教えていただければ、ありがたいです。
    どうか、よろしくお願い致します。

    • nisiki より:

      ご覧いただき、ありがとうございます。また私の発信した内容がお役に立ちそうで、うれしく思います!(^_^)

      1 電源ですが、適正な電圧、電流さえとれれば電池でも可能だと思います。
      2 LEDですが、シールドしてあって見えませんが下部にコイルが巻いてあります。

      小学生にも、おもしろ教材としての価値は大変大きいと思います。ぜひ見せてあげてください(^_^)

  2. 根本和昭 より:

    秋月のユニットもお安いですね。いろいろと実験してみたいです。

    • nisiki より:

      そうですね!
      1石Trと抵抗、手巻きコイルの簡易回路よりは根が張りますが(^_^;)

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