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title: 初ゼミスライドメモ

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# 初ゼミスライドメモ
[パワポリンク](https://univtokyo-my.sharepoint.com/:p:/g/personal/8650334952_utac_u-tokyo_ac_jp/Ee-wGWKWUTNJnDzu1bS7QvMBrUTgISoZwnzcM7vmvijJRw?e=TQR44J)

## 背景（テーマを選んだ理由、従来分かっていたこと、先輩たちの取り組みから見えた課題）
飛びたかったから。30g程度の力は働くが、ものを浮かせるには到底足りない。

### 既存のものの課題とその原因の考察
- 浮上力が弱すぎる
- アルミ板を挟んだ時の減衰率が高すぎる
    - 近くないと十分な力が出ない
    - 磁石の大きさが小さいことに起因する
- 内側の磁石があんまり仕事してない

## 目的（今回のグループワークで目標とすること）
1. 出力を大きくする。ものを浮かせる。
2. 誘導を受ける側の金属板の種類による反発力の差異を検証する。

## 方法（実験や解析の方法、装置の原理、設計）
小さい箇条書きの部分は口頭で

- 円盤の半径を大きくし、敷き詰める磁石の個数、一個あたりの磁力の強さ、サイズを大きくした。
    - 磁束変化を大きくすることや磁石を強くすることで出力を大きくすることができる
- 円盤用の蓋を薄くした
    - アルミ板自体の磁束の遮断を防ぐ
    - 磁石と金属板の距離を縮める
- 内側の磁石を無くした
    - 予備実験で内側の磁石の影響が少なかったから
- 金属板の種類を銅板→アルミ板に変更した
    - アルミ板のほうが反発力は小さくなると予想されるが、質量の違いからより浮かせる上で有利であると予想した。
- 円環のアルミ板を使ってみた
    - 渦電流の中心部分はくり抜いても浮上力にさほど影響せず重量カットの効果が得られるのではないかと予想した。

## 結果（実験や解析の結果、分かったこと、なるべく定量的に述べる）
13V -- 18Vの間で実験したが、かけた電圧による変化はあまりなかった。

- 薄いアルミ板 1mm: 5.7A 17.06V 22g
- 厚いアルミ板 3mm: 5.5A 17.20V 11g
    - （同じ出力を掛けていたが）他の金属板に比べてモーターの回転が顕著に遅くなっていた
- 円環状のアルミ板 1.5mm: 5.1A 17.17V 11g
- 銅板 1mm: 5.6A 17.17V 27g

## 考察（なぜ今回のような結果になったのか、うまくいった点、今後の課題）
- 薄いアルミ板が厚いアルミ板よりも強い反発力を出したのはなぜか？
    - 矛盾した結果: 「回転数が小さい」（→金属板に大きな磁束変化が生じていることを示唆する）と「反発力が小さい」（→金属板に大した渦電流が流れていないことを示唆する）
        - 何かもう一つ要素を足さないと説明がつかないのでは？
        - 回転方向への力が掛かっている？
            - 論拠: 固定しないと金属板がぐるぐる回った
    - (案) 反発方向の力と回転方向の力の配分が厚さによって変わるかも
        - →今後の展望としてこの配分を実験してみることが考えられる
        - 配分をうまいこと調整できること
- 同じ厚さでは銅板がアルミ板より強い出力を出した
    - 銅板のほうがアルミ板より電気伝導率が良いからと考えられる
    - 実際に浮かせることを考えると アルミ:2.7g/cm3 銅:9.0g/cm3 であるから、アルミのほうが割が良い
- 円環状のアルミ板の浮上力が11gだったことをどう評価するか？
    - 厚さ1.5mmなので11gと22gの間に位置する反発力が予想されるが、中心がくり抜かれたことで11gになってるのが相当減衰していて割に合わないなという感じはする