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 トップページ電気と磁気の?(はてな)館 > No.8 技術のルーツは知恵とアイデアでいっぱい
電気と磁気の?(はてな)館

技術のルーツは知恵とアイデアでいっぱい

ベル(電鈴)のしくみを取り入れた誘導コイル(インダクションコイル)
 ポケットベルというのは日本での呼称(登録商標)。英語ではページャー(pager)といいます。「○○様、受付までお越しください」と呼びかけることを英語でページ(page)ということからです。ポケベルはアメリカではビーパー(beeper)とも呼ばれます。これは電子ブザーの電子音(ビープ音)からのネーミングです。携帯電話の着信音も当初はビープ音でしたが、同じような音では誰の携帯電話が鳴っているかわからず混乱するので、区別するために着メロや着うたが利用されるようになりました。しかし、着メロや着うたが氾濫すると、昔ながらの電話のベル音がかえって新鮮に聞こえるもの。そこで電子的なベル音を着信音として愛用している人も多いようです。
 ベル(電鈴)は電磁石を応用した機械的な発音装置です。おそらく電磁石の発明(1825年頃)からほどなく工夫・考案されたものでしょう。そのメカニズムの急所はバネで振動する電気接点にあります(図A)。電磁石のコイルに電流を流すと、電磁石の磁力によって鉄片は吸い寄せられ、バーがたわんでハンマーは鐘を打ちます。ところが、バーがたわむと接点が切れるので電磁石の磁力はなくなりバーは戻されます。すると再び接点が閉じて電磁石はバーをたわませ、ハンマーが鐘を打つというぐあい。原理はいたってわかりやすく、動きも面白いので、小学生の理科実験・工作としても適しています。

図A ペル(電鈴)のしくみ

 ベルのしくみは考案されてすぐに、さまざまな実験装置にも取り入れられました。その1つが電池から高電圧をつくりだす誘導コイル(インダクションコイル)です(図B)。交流の電圧変換はトランス(変圧器)によって容易に実現します。しかし、変圧器に流す電流は交流でなければなりません。19世紀前半はまだ交流電力がなかったため、直流から高圧を得るため誘導コイルが考案されたのです。
 誘導コイルという名からわかるように、これは電磁誘導を利用した装置です。巻数の少ない1次コイルと、巻数の多い2次コイルを同じ鉄心に巻いたものをつくり、1次コイルに直流電流を流します。流したままでは鉄心を貫く磁束は一定なので2次コイルには誘導起電力は発生しませんが、何らかのスイッチ機構で1次コイルに流れる電流をON/OFFすると、そのたびに磁束変化が起きて2次コイルに高圧が発生します。誘導コイルはこのスイッチ機構にベル(電鈴)と同じしくみを利用しています。

図B 誘導コイル(インダクションコイル)の原理と基本構造

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