製作法；児童を吊下げることのできる、乾電池による強力な電磁石

質問

こんばんは
小学校への出前教室で電磁石の話をすることになりました。体験として
見出しのものを作って持ってゆきたいのですが、具体的な製作図は無いでしょうか？旋盤などによる金属加工は得意なので、たとえば下のページをざっと参考にして（さらに、島津などから出ておる教材の写真をイメージして）作ってみたのですが、せいぜい５ｋｇ重を釣り上げる程度でした。
　出前が近づき急いでおります。なにとぞよろしくお願いします。http://www.t-ueda.jp/kotsu/jisyaku.htm

回答No.2

foobar

0.1mmの線だと線が細すぎる（電気抵抗が高くなって、必要な大きさの電流が流れない）ように思います。（これが所定の力が出ない原因かもしれません）
線をできるだけ太いもの（ご質問で提示されているページでは0.5から1mm位の線を使われていますね）に変えるだけでもかなり力が上がるように思います。
（もし、電気抵抗が制約になっているとすると、電線の直径は４乗で効いてきますので。電池の電流の制約がなければ、電線を0.6mmに変えて同じ巻き数を巻くだけで、力が桁違いにあがる勘定になります。（実際には電池で電流の上限が決まるので、４乗まではあがらないでしょうが））
また、使用する電池も電流を十分流せる単一などの電池を使う必要があるかと思います。

円筒内径とコイル外径のすきま
小さいほうが望ましいでしょうが、それほど神経質にならなくてもよいように思います。（細かいことを言うと、上下の円板に必要な厚さなどに関係があるのですが）

円柱の高さ
すきまにコイルが収まる高さで、低いほうが望ましいでしょうが、これもそれほど神経質にならなくてもよいかと思います。

回答No.1

foobar

図面などはないのですが、下記の点はチェックされるほうがよいかと思います。
・円筒や円盤の材質
　磁束を通しやすい軟鉄が適しているように思います。
・円筒や円盤の厚さ
　特に上下の円盤は磁束を十分に通せるだけの厚さが必要になるかと思います。（軟鉄で作るとして、外径6cmだと5mmくらいは必要でしょうか。）
・円筒の厚さ、中心の円柱の直径
　電磁石の吸引力は、おそらく5kg/平方cmから10kg/平方cm程度になるかと思います。で、必要な断面積は円筒、円柱それぞれ10平方cm程度でしょうから、外径6cm程度だと、円筒の肉厚5mm,円柱の直径は4cm弱程度は必要に思います。
・加工精度
　円盤、円筒円柱を組み合わせたときに隙間ができると、磁力が激減します。感覚的には、0．1mm以下に隙間を抑える必要があるように思います。

お礼

こんばんは　早速ありがとうございます。
念のためお教えください。
・＞外径6cm程度だと、円筒の肉厚5mm,円柱の直径は4cm弱程度は必要に思います。　　→筒と柱との５ｍｍの隙間にエナメル線を捲く　となりますが、筒と柱（コイル外径）との隙間は少ないほうがよいのでしょうか？私は３ｃｍ径・高さ５ｃｍの柱に径０．１ｍｍ線を１５０巻きほど、外形６ｃｍの鋼管を筒としました。
・円柱の高さはいかほどがよろしいでしょう？