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 トップページ電気と磁気の?(はてな)館 > No.26 モータと発電機の切磋琢磨
電気と磁気の?(はてな)館

モータと発電機の切磋琢磨

 洗濯機や掃除機、冷蔵庫、エアコンといった家電機器ほか、自動車やロボットなどにモータはたくさん使われています。工業用動力としても欠かせません。モータと発電機は似たような構造の機器です。もともとモータと発電機は二人三脚のような関係で、切磋琢磨しながら発達を遂げてきたからです。

モータは左手の法則、発電機は右手の法則
 プラモデルやおもちゃのミニカーなどに使われている小型モータを2つ用意して、その回転軸を連結します。片方のモータのリード線に豆電球をつないでおき、もう片方のモータに乾電池をつないで回転させると豆電球が点灯します。モータと発電機は同じしくみであることを知るための簡単な理科実験です。
 ファラデーが電磁誘導現象を発見した1831年の翌年に、早くもピクシの手回し式発電機が発明されました(本シリーズ第4回「手回し発電機にみるハイテク今昔物語」参照)。
 その後、さまざまな改良が加えられながら発電機の技術は急速に進歩しましたが、実用的なモータが発明されたのは、40年後の1870年代になってからのことです。これは不可解に思えますが、当時は蒸気機関が全盛の時代。電気から大きな機械力を得ようという発想が、そもそもなかったからです。
 実用的なモータの開発の道は、ある失敗から偶然、切り開かれました。1873年のウィーン万博において、当時、最新の発電機が出品されました。そのデモンストレーションの準備をしているとき、担当技師が出力ケーブルをうっかり休止中の別の発電機に接続してしまいました。それに気づかず発電機を動かしたところ、休止中の発電機がいきなり回転を始めました。こうして発電機はモータにもなり、モータは発電機にもなることが発見されたのです。
 有名な「フレミングの法則」は、モータと発電機の原理を学生に理解させるため、工学者フレミングが考案した記憶法。モータの原理が左手の法則、発電機の原理が右手の法則です。 身近な材料で簡単に手作りできる“クリップモータ”というモータがあります。なぜ、回転するかフレミングの法則で考えてみてください。

モータを発電機として駆動させる実験

フレミングの法則

クリップモータ(簡単な手作りモータ)

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