電磁石シーソーを作ってみました。左下に置いているフェライト磁石を左右に動かすことで、シーソーのスピードを調整することも出来ます。1プラスチック製のボビンに0.35mmφのポリウレタン銅線(UEW)を300回巻き、両端にブレッドボード用の配線コードを接続しています。2シーソは210mm×20mm×厚み5mmのスチロールボードを使用しました。支柱はイスペットのフリーアームを6cmに切って使用しています。中心にはダイソーの洋蘭支柱の被覆を剥がしたものを通しています。一方には、フリーアーム5cmをホットボンドで固定しています。(重さのバランス調整用です。ダイソーの6mmφのネオジム磁石をホットボンドで貼り付け。リードスイッチの反応が良く、作りやすいかも知れません。3シーソーにスチロールボードで作った男の子と女の子を乗せてみました。重い物を乗せると、シーソーが持ち上がりません。4右側がほんの少しだけ重くなるように、調整します。左に回すと、左が重くなり、左に傾きます。5回路はこのようにしました。電解コンデンサ1000Fを使用していますが、それ以外の容量でも出来ます。(下にコンデンサ容量を変えたときの動きの違いのわかるビデオを掲載しています。)コンデンサ容量が大きいほど、振れが大きく周期は短くなります。大きな振れになりません。上のような回路にすると、(1)リードスイッチがオンになった瞬間にコンデンサに電荷がたまっていきます。(2)リードスイッチがオフになっても、コンデンサからベース電流を流すことが出来るのでコイルとシーソーに貼った磁石の反発力が保たれ大きく上昇します。ブレッドボードに組み立ててみました。6シーソーの磁石は、コイルの中心に位置するようにしています。(もちろん、コイルと磁石は反発する極性にしています。反応のいいところにセロテープで貼りました。シーソーの裏側の磁石が、このリードスイッチに近付くとリードスイッチがオンになります。磁石が最も近付くところ(コイルの真横)に電極部分を置いています。ダイソーのフェライト磁石を1個置いています。極性はこのようにしています。くっついてしまう極性です。横にずらすと、反発する極性になります。フェライト磁石を左右に動かすと、シーソーが上下するスピードを調整することが出来ます。磁石がない状態では、左が下がった時に浮かび上がることが出来ません。磁石の代わりに、シーソーの下に台を置いてもいいかもしれません。ビデオで撮影してみました。上の映像はコンデンサ容量が1000μFですが、100μF、470μF、1000μFと変えて、動きの違いを見てみました。1000μFを繋いだ時の、コイル両端の電圧波形です。ブローブの先端を+極、グランドをコレクタに接続しています。リードスイッチがオンになった瞬間に、コイル両端の電圧は一瞬の間に上下変動をしています。これはリードスイッチの動作時間0.5m秒の間にチャタリングが発生していることによるものだそうです。私は当初、ベース電流の供給元がコンデンサからリードスイッチに代わることによる自己誘導起電力によるものかと思っていましたが確かに波形をよく見ると、1回のみの上下変動ではなく短い期間(恐らく0.5m秒)の間に数回上下変動しているように見えます。ベースと正極間(リードスイッチの両端子)の波形です。ブローブの先端を+極、グランドをベースに接続しています。短絡状態となり電位差がなくなっています。ブローブの先端をベース、グランドを-極に接続したときの波形です。コンデンサ両端の波形でもありますが、ベースーエミッタ間でもあります。0.7~1Vを繰り返しています。コンデンサ両端の電圧は1Vより高いかも知れません。電池で実験してみたところ、このようになりました。左の図はベースに抵抗(100Ω)を入れたとき、右は抵抗がない状態です。(今回の装置のように抵抗がない状態ではベース電流は定格50mAを超えているかも知れません。トランジスタの発熱は全くありません。