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リニアモータの動作原理を学んだのですが、上下にマグネットを対向させることにより、常に磁束はNからSの方向へつまり垂直方向に働く磁束が出来て、マグネットの間にコイルを設けて、これに電流を印加することで回転磁束が発生しコイルは水平方向に力を受けるとのことですが、なぜ水平方向に力を受けるのかなかなか腑に落ちません。どなたか分かりやすく教えていただけないでしょうか??

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A 回答 (6件)

 右手の法則は発電機、左手の法則は主にモーターに対して考えられます。

コイルを磁場の中で動かすことによって電圧が発生するのは右手の法則、コイルに電流を流すことによって力が発生するのが左手の法則だと思います。要するに、順番が反対なわけですね・・・
 蛇足ですが、発電機とモーターは紙一重なんです。モーターとして動力発生中も発電機の要素を含んでいるため、回転数が増えると電流が減ります。発電機として利用中もモーターとしての働きがあります。だから重負荷にすると回す力が重くなるのです。
 リニアモーターカーや電車はブレーキ時にモーターを発電機として使い電流を架線にもどしますが、別につなぎかえていません。界磁を強めることによって、右手の法則を左手の法則より強めることによって発電機の要素を強めているだけです。これはすなわち、力の方向を同じと考えた場合、右手の法則と左手の法則では電流の向きが反対になる証拠なのです。
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よくリニアモーターカは車体の磁石の動きにあわせてN・Sをうまく切り換えていると思っている人が多いようですが、実はちょっとちがうんですね・・・私もどうやって同期させているのか疑問に思ったことがありますが、違う方法で動いています。

これは(吸引式にしても反発式にしても)誘導電動機とVVVFインバータについて理解する必要があると思います。新型の電車は発進時に変な音がすると思いますがそのモーターを直線にしたようなものです。車両側からインバータ制御装置によって車両の動きより少し速い速度(この差をすべりと言う)で三相交流が流され磁場が動くため、すべりによって右手の法則により、地上側には渦電流が流されます。この渦電流によってすべり分だけ速い磁界が左手の法則でうみだされ、先程の車両側の磁界と引き合い、加速するわけです。要するにインバータ制御が不可欠だってことです。車両側の磁界の変化はいったん地上側に行き、それと車両側の磁場が引き合うのです。

この回答への補足

フレミング左手の法則と右手の法則は何をもって、使い分けるのでしょうか??

補足日時:2004/12/14 21:40
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 僕の時代もbutcherjpさんのように伺っていましたが、実のところ、それでは制御が難しいだろうなと思っていました。

技術の進歩で新たな制御法が見いだされたかと、この質問を見て思いました。

 フレミングの法則で左手とのことですね。
実のところ、電磁誘導で磁場を作る…と考えていたので、右手の法則と考えていました。

 フレミングの法則は、電流、磁場、力の方向を現象的に示しただけで、その根拠は説明されていないと記憶しています。
 もし、この辺りの問いかけだとしたら、回答は不能となりそうです。
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上下にマグネットを対抗させて、車両の真下のマグネットと車両のマグネットは反発し合うように、真下のマグネットと、車両のひとつ後方のマグネットとは吸引するように、車両側のN/S極を素早く変化させて前へ進むと読みました。



小学校時代に読んだ子供向けの資料なのでどこまで正確か分かりませんが。
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リニアモーターカーの原理を学んではいませんけど、


shishouの説明書きを読むと、フレミングの右手の法則が成立しそうに感じました。

この回答への補足

右手ではなくて左手によって成立すると聞かされたのですが…

補足日時:2004/12/12 17:02
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私は、「馬の前にニンジンをぶら下げて走らせるようなも」のと理解していますが・・・


この例は吸引力だけですが、実際は反発力も使用すると思います。
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Q磁石でリニアモーターカー!!

小学生ですが、磁石でリニアモーターカーの様なものを作ろうと思います。しかし、磁力が弱くてうまくいきません。どうすればうまくいきますか?ちなみに、磁石に電流を流したら、どうなりますか?

Aベストアンサー

リニアモーターとは、浮上することではありません。
回る部分がないモーターのことです。
走るものには普通の車輪があればよく、それを動かすモーターに回転部分がなければ、それで「リニヤモーターカー」なのです。
英語で「リニヤ」は「直線」の意味ですから、「直線状のモーター」ということです。

プロペラを回して進むのでは、それはリニヤモーターカーではありません。
大きな間違いです。

東京や大阪をはじめ、神戸や福岡など全国各地で、この「車輪式リニヤモーター地下鉄」が走っています。

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そこで質問です。

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No.1です。
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棒状の磁石のN極S極ははじっこですよね。U字型の磁石も切れ端の所が
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Qフレミングの「右手の法則」と「左手の法則」

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何が違うんですか?

右と左が違うだけですけど僕にはよく分かりません。

回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

edomin2004さんの回答で合っていると思います。

補足すると、
主に使用する場面が違います。


中学校で習う(私のときはそうでした)フレミング左手の法則は、電線が磁界から受ける力(専門用語でローレンツ力といいます)の向きを調べるときに使います。
例えば、「U字型磁石の間に導線を置いて電流を流すと、どちらに導線が動くか」というような場合です。


高校で習う(私のときはそうでした)フレミング右手の法則は、誘導起電力の向きを調べるときに使います。
例えば「磁石の間で導線を動かすと(または導線付近で磁石を動かすと)、どっち向きに電流が流れるか」というような場合です。



どっちも電線が動く(動かす)のに、右手と左手でなんで変わるのか?という疑問を持たれたのかもしれません(私は昔そうでした)。そのために一応追加で説明しておくと、

左手の場合は、磁界が動かしている
右手の場合は、人が動かしている→磁界はそれに逆らう向き(逆向き)に動かそうとする

ということで、向きが逆になります。だから、似たような話なのに左手と右手で使い分けないといけないわけです。

edomin2004さんの回答で合っていると思います。

補足すると、
主に使用する場面が違います。


中学校で習う(私のときはそうでした)フレミング左手の法則は、電線が磁界から受ける力(専門用語でローレンツ力といいます)の向きを調べるときに使います。
例えば、「U字型磁石の間に導線を置いて電流を流すと、どちらに導線が動くか」というような場合です。


高校で習う(私のときはそうでした)フレミング右手の法則は、誘導起電力の向きを調べるときに使います。
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