バンデグラフ静電起電機　　制作記　その6

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（その6）　　　　組み立てましょう。（２）

　　　次に、下部の方を見ていきます。

　　　　下部の方も、上部と基本的には同じですが、回転する動力を伝えなければならないので、

　　　　M6の長ボルトのシャフト（軸）に、アクリル円柱をボルトで固定し、円柱とシャフトが同時に回るように

　　　　しています。ボビンの軸受は、支柱の塩ビパイプに8mmの穴を開け、そこにシャフトを通しています。

　　　　　下部ローラーも、穴あけを行いますが、上部のローラーと違って、回転を伝えなければならないため、

　　　　6mmの穴を開けて、6mmの長ボルトを通し、両側からナットで締め付けてあります。　また、上部同様

　　　　中心部に、ガムテープで隆起をつけてあります。これにより、ゴムベルトが安定して中央に位置します。

　　　　　　支柱の下部にも、シャフトの通る穴を開けます。上部のシャフトが取る軸と平行に開けます。

　　　　開ける位置は、ゴムベルトにローラーを通し、ゴムベルトがちょっと張るぐらいの位置にしました。

　　　　ボビンの軸受を支柱に取り付けるので、今度は8mmの穴を開けました。　

　　　　　　　　　ローラーはアクリルです。

                           （ その後、下部のローラーは、ナイロン製車輪（ナイロン製車輪のキャスターの車輪）に変更しています。）

　　　　　　下部の集電電極も上部と同様です。　ゴムベルトをローラーにかけて回してみて、先端が、

　　　　ギリギリのところに来るように調節しました。　今回は、支柱の下部に陸運端子を付けて、

　　　　下部の集電電極と、ワイヤーで配線しました。　目的によって、陸運端子から実験に使う器具へ、

　　　　みの虫クリップなどで、アースを供給できるようになっています。

　　　　（実験の目的によって適時変えられた方が良いと思ったからです。　他の方々の製作例を見ますと、モーターに下部の集電電極を接続し、

　　　　　　　接地していることが多いようです。　どこをアースにするかということだけなので、どのようにしても構わないと思います。）　

　　　　　　　　　　支柱を底面側からみています。　上部同様、集電電極は1mmのアルミ板です。

　　　　　　　　　やはり、先端を、ギザギザに加工し、ゴムローラーにギリギリまで近づけてあります。

　　　　　　　　　アルミ板は、木ネジで塩ビの支柱に固定しました。

　　　　　　　　　　基部となる塩ビの継手に陸運端子を付けていますが、差し込んだ際に、

　　　　　　　　　そこにアルミ板が接するようにしています。しかし、念のため、みの虫クリップを使って、

　　　　　　　　　接続するようにもしています。　（　あまり意味がなと思いますが。・・・）

　　　　　　　　　　　上の写真の部分が、下の写真の基部に入ります。

　　　　　　　　　　基部の塩ビの継手は、L字金具で底板に固定しました。　側面に陸運端子をつけ、アースを

　　　　　　　　　取り出せるようにしました。　目的によって、モーターに接地したり、放電電極に繋げたり

　　　　　　　　　できます。　見えているアルミ板は、０．５ｍｍの厚さで、板バネのようにしてあり、支柱を差し込むと

　　　　　　　　　集電電極と接するようにしています。

　　　　　　　　　モーターのマウントは、L字金具で軸側下部を固定し、対側はアルミ板で固定しました。

　　　　　　　　かなり、チープな外観です。・・・・　(^_^;) 

　　　　　　　　モーター側のプーリーは、軸穴が６ｍｍの物を購入しましたが、モータ軸の直径が約７．２ｍｍのため、

　　　　　　　そのままでは入りません。

　　　　　　　　　このため、ドリルで、７ｍｍに広げました。しかし、当然ながらそれでもきついので、

　　　　　　　　木槌を使ってはめ込みました。　それでも調整をするたびに、はずすのが容易ではなく、

　　　　　　　　結局現在は、７．５ｍｍの穴を開け、イモネジで固定しています。　また、その後、

　　　　　　　　回転数を上げるため、モーター側のプーリーを直径２０ｍｍから４０ｍｍとしています。

　　　　　　　　　　中の掃除を容易にするためや、静電気の起きにくい日に、中にドライヤーで乾燥した

　　　　　　　　　空気を送り込むため、支柱は固定せず差し込み式としています。　

　　　　　　　　　そして、プーリーベルトをかけ、モータの配線をしました。（電源のスイッチは設けませんでした。）

　　　　　　　　　上部のサラダボールの電極のふたをして、プラ板で作った下部のカバーをかけると

　　　　　　　　　完成です。

 ---------------------   2022年　1月22日　追記　 --------------------------

                  既製品のバンデグラフの情報を見ていると、下部に白熱電球が内蔵されていることが

　　　　　　　　あります。（熱が必要なため、LED電球でなく、白熱電球でないと効果が弱いです。）

　　　　　　　　これは、バンデの中で白熱電球を点灯すると内部の温度が上がるため、飽和水蒸気量が

　　　　　　　　上がり、（今まであった空気内の水分は一定なので、）　相対的に湿度が下がるためです。

　　　　　　　　底部に　４０W の電球（E17）を入れました。（LED電球では熱を持たないので、白熱灯電球です。）

　　　　　　　　湿気のある日でも、中の電球を点灯すれば、容易に起電します。　(^｡^)

　　　　　　　　　製作したバンデはベルトの関係で下部の軸の高さが高いです。

        　　　　　このため、容易に組み込めました。
　　　　　　　　　
　　　　　　　　　右下のスイッチは、白熱電球のスイッチです。安定して起電するまでONとします。

　　　　　　　　　電球は　ソケットがE17規格のクリアガラスのミニ電球です。
　　　　　　　　　
　　　　　　　　　ソケットは陶器製を使用しました。点灯し続けないので、樹脂製でも良いと思います。

　　　　　　　　　点灯しています。
　　　　　　　　　
　　　　　　　　　普段は上部に支柱を取り付けているので、点灯しても電球は見えません。

　　　　　　　　　白熱電球なので長時間点灯すると熱を持ちます。

　　　　　　　　　長時間点灯するなら、25W程度でも良かったかもしれません。

　　　　　　　　　60W の方が早く内部が温まりますが、かなり発熱をするので40Wとしています。

　　　　　　　　　（過去に60Wの電球表面を非接触式の温度計で計測した時は、250〜300度でした。)

　　　　　　　　　これで、実験の際にドライヤーを持ち歩かなくてよくなりました。

　　　　<　今後の改善予定　>

　　　（　こちらの先生方のホームページでバンデグラフの情報を拝見すると、

　　　　　島津製作所のバンデグラフのローラーは、上下どちらもアクリルですが、

　　　　　上部のローラーにコロジオンを塗ってあるそうです。

　　　　　コロジオンを入手しましたので、上部ローラにコロジオンを塗るようにして実験してみたいです。

　　　　　（コロジオン：　ニトロセルロースがジエチルエーテルに溶けているもの。水絆創膏として利用。Wikiより。）

              
　　　　　　　有機溶剤なので火気厳禁です。塗布時は換気も必要です。　　　　　　

　　　---------------------   2022年　1月22日　追記　 　おわり　--------------------------　　　　　

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