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cyn1953
高校化学の実験や授業の工夫を紹介しています。これまでに紹介されている授業・実験を検証し、よりよいものへと進化させたいと願っています。 そのために、分子模型と結晶構造模型そして実験装置の販売/受注生産をしています。安価にできる実験装置や模型作りの道具や分子模型・結晶構造模型の作り方も解説します。化学の授業で活用されることを願っていますが、家庭のインテリアとしてもご利用ください。模型や道具もできるだけ安価に提供していきます。
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アクリル 板 2mm厚 450×600mm アクリル アクリル板 プラスチック 透明 窓 パーテーション 棚 戸 扉 建具 コレクションケース ボード コレクションラック フィギュア ケース ガラス
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結晶模型表面はアクリル板をカットして作ります
2025.11.18
カテゴリ： 科学技術
リニア（超電導リニア）の走行は、磁石の引き合う力と反発する力を巧みに利用しています。
1.磁石の反発と吸引
磁石の基本ルール磁石にはN極とS極があります。異なる極（N極とS極）同士は引きつけ合います。
同じ極（N極同士、S極同士）同士は反発し合います。
リニア車両の底部や側面に設置された磁石と、線路にあたる「ガイドウェイ」の壁に埋め込まれた磁石が相互に作用します。
反発する力: 前方に位置するガイドウェイの磁石が、車両の磁石と同じ極になるように制御され、車両を押し出すように反発します。
引き合う力: 後方に位置するガイドウェイの磁石が、車両の磁石と異なる極になるように制御され、車両を引きつけるように作用します。これらの「押す力」と「引く力」の連続的な発生により、車両は前へ前へと加速し、進んでいくのです。
2.超電導と強力な磁力の仕組み(リニアの心臓部を担う3つのコイル)
超電導と強力な磁力の仕組みリニアが時速500kmを超える速度と、車体を浮上させる強力な磁力を生み出す鍵は、「電磁石」と「超電導磁石」にあります。
電磁石とは、コイル（電線を何重にも巻いたもの）に電流を流すことで、その周囲に磁力（N極とS極）を発生させる装置です。電流の向きを変えるだけで、N極とS極の向きを簡単に変えられる強力な磁力体です。
リニアの心臓部を担う3つのコイルリニアのシステムには、以下の3つの電磁石・コイルが使用されています。
リニアが進む仕組み：
一方、 車両の「超電導磁石」 もN極とS極が交互に配置されています。
推進コイルと超電導磁石の間で、磁石の引き合う力と反発する力が交互に発生し、車両が推進力を得て前進します。
使われている超電導磁石は-253℃で超電導状態になります。従来は-269℃で液体ヘリウムに浸すことが必要でした。-253℃は冷凍機でコイルを冷やせは超電導状態を維持できます。
ガイドウェイには、走行用の推進コイルのほかに、「浮上・案内コイル」が8の字を描くように設置されています（通常時は電流は流れていません）。
時速約150kmを超え、車両の超電導磁石が高速で通過すると、電磁誘導によりこの浮上・案内コイルに電流が流れ、コイル自体が電磁石となります。
このとき、8の字の下のコイルは車両を押し上げる力、上のコイルは車両を引き上げる力が働き、車両がガイドウェイから浮き上がります。
(リニア見学センターパンフから)
リニアが曲がる・中央に戻る仕組み（案内走行）： 浮上・案内コイルは、車体が中央から左右どちらかにずれた場合、自動的に修正する力を発生させます。
車体から遠ざかった側のコイルには、車体を引き戻す力が働きます。車体から近づいた側のコイルには、車体を反発させる力が働きます。
この仕組みにより、カーブ走行時や横風を受けた際でも、車両は常にガイドウェイの中央を維持しながら走行します。
路線ルートと開業予定： リニア中央新幹線は、東京都の品川駅から大阪市までの約438kmを結ぶ計画です。
経由地: 甲府市付近、赤石山脈（南アルプス）中南部、名古屋市付近。
開業予定: まずは2027年に東京（品川）〜名古屋間の開業が予定されています。
(リニア見学センターパンフから)
驚異的な時間短縮効果： 区間現在（特急あずさ）リニア開業後（山梨県駅）時間短縮東京から甲府市まで約90分がリニアでは約25分となり約65分短縮されます。
(リニア見学センターパンフから)
リニアの歴史： 研究から開業計画へ東京～大阪間を1時間で結ぶ超高速鉄道を目指し、1962年にリニアモーターカーの研究がスタートしました。
1962年: リニアモーターカーの研究がスタート。
1972年: 実験車「ML100」が初めて浮上走行に成功。
1979年: 宮崎実験線にて、無人走行で当時の世界最高速度517km/hを記録。
1997年: 山梨リニア実験線の走行試験がスタート。
2003年: 人を乗せた走行で世界最高速度581km/hを記録。
2011年: 国土交通大臣が、リニア中央新幹線の整備計画を決定。
2013年: 新型車両「L0（エル・ゼロ）系」による走行試験が再開。
2027年頃: 東京（品川駅）〜名古屋（名古屋駅）間で開業予定。
山梨県立リニア見学センターに行きました →2025/11/17ブログ
1.磁石の反発と吸引
磁石の基本ルール磁石にはN極とS極があります。異なる極（N極とS極）同士は引きつけ合います。
同じ極（N極同士、S極同士）同士は反発し合います。
リニア車両の底部や側面に設置された磁石と、線路にあたる「ガイドウェイ」の壁に埋め込まれた磁石が相互に作用します。
反発する力: 前方に位置するガイドウェイの磁石が、車両の磁石と同じ極になるように制御され、車両を押し出すように反発します。
引き合う力: 後方に位置するガイドウェイの磁石が、車両の磁石と異なる極になるように制御され、車両を引きつけるように作用します。これらの「押す力」と「引く力」の連続的な発生により、車両は前へ前へと加速し、進んでいくのです。
2.超電導と強力な磁力の仕組み(リニアの心臓部を担う3つのコイル)
超電導と強力な磁力の仕組みリニアが時速500kmを超える速度と、車体を浮上させる強力な磁力を生み出す鍵は、「電磁石」と「超電導磁石」にあります。
電磁石とは、コイル（電線を何重にも巻いたもの）に電流を流すことで、その周囲に磁力（N極とS極）を発生させる装置です。電流の向きを変えるだけで、N極とS極の向きを簡単に変えられる強力な磁力体です。
リニアの心臓部を担う3つのコイルリニアのシステムには、以下の3つの電磁石・コイルが使用されています。
リニアが進む仕組み：
一方、 車両の「超電導磁石」 もN極とS極が交互に配置されています。
推進コイルと超電導磁石の間で、磁石の引き合う力と反発する力が交互に発生し、車両が推進力を得て前進します。
使われている超電導磁石は-253℃で超電導状態になります。従来は-269℃で液体ヘリウムに浸すことが必要でした。-253℃は冷凍機でコイルを冷やせは超電導状態を維持できます。
ガイドウェイには、走行用の推進コイルのほかに、「浮上・案内コイル」が8の字を描くように設置されています（通常時は電流は流れていません）。
時速約150kmを超え、車両の超電導磁石が高速で通過すると、電磁誘導によりこの浮上・案内コイルに電流が流れ、コイル自体が電磁石となります。
このとき、8の字の下のコイルは車両を押し上げる力、上のコイルは車両を引き上げる力が働き、車両がガイドウェイから浮き上がります。
(リニア見学センターパンフから)
リニアが曲がる・中央に戻る仕組み（案内走行）： 浮上・案内コイルは、車体が中央から左右どちらかにずれた場合、自動的に修正する力を発生させます。
車体から遠ざかった側のコイルには、車体を引き戻す力が働きます。車体から近づいた側のコイルには、車体を反発させる力が働きます。
この仕組みにより、カーブ走行時や横風を受けた際でも、車両は常にガイドウェイの中央を維持しながら走行します。
路線ルートと開業予定： リニア中央新幹線は、東京都の品川駅から大阪市までの約438kmを結ぶ計画です。
経由地: 甲府市付近、赤石山脈（南アルプス）中南部、名古屋市付近。
開業予定: まずは2027年に東京（品川）〜名古屋間の開業が予定されています。
(リニア見学センターパンフから)
驚異的な時間短縮効果： 区間現在（特急あずさ）リニア開業後（山梨県駅）時間短縮東京から甲府市まで約90分がリニアでは約25分となり約65分短縮されます。
(リニア見学センターパンフから)
リニアの歴史： 研究から開業計画へ東京～大阪間を1時間で結ぶ超高速鉄道を目指し、1962年にリニアモーターカーの研究がスタートしました。
1962年: リニアモーターカーの研究がスタート。
1972年: 実験車「ML100」が初めて浮上走行に成功。
1979年: 宮崎実験線にて、無人走行で当時の世界最高速度517km/hを記録。
1997年: 山梨リニア実験線の走行試験がスタート。
2003年: 人を乗せた走行で世界最高速度581km/hを記録。
2011年: 国土交通大臣が、リニア中央新幹線の整備計画を決定。
2013年: 新型車両「L0（エル・ゼロ）系」による走行試験が再開。
2027年頃: 東京（品川駅）〜名古屋（名古屋駅）間で開業予定。
山梨県立リニア見学センターに行きました →2025/11/17ブログ
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