磁石だけで半永久的に回転させるには？

質問

電池や電気などを使わずに、磁石の力だけで、回転させる事は可能でしょうか？

例えば、磁石を軸とし、棒を立てて、その棒を回転させる事といった感じです。

もし、可能な場合、どのような形の磁石を使って、どのような設計にすれば良いでしょうか？

大変困っています。ご存知の方は、アドバイスお願いします。

回答No.6

burahuman · ベストアンサー

そういう事なら可能性は有ります
http://www.neomag.jp/mailmagazines/201012/letter201012.php

この“受動型磁気軸受けの構造”をご覧ください。
これはモーターの例ですがこのブラシレスモーターの部分をお好きな円板などに置き換えて真空中に置けば機械的な摩擦は無いので最初に何らかの方法で回転させてあげれば非常に長期間止まらないと思います。
ただし磁気軸受けの部分で渦電流が起きるでしょうから摩擦が完全にゼロで永久に止まらないと言う訳では有りませんけど。

お礼

再び、回答ありがとうございます。

「磁力のアンバランスが生じやすく、一定の性能を保持することが困難」と
書かれてありました。
やはり、磁石だけというのは、実用化には程遠いようですね。。。

回答No.7

Mokuzo100nenn

＃１です。

永久機関では無いかもしれませんね。

電力を保存するための巨大なはずみ車の研究があります。
これは、余剰電力で質量の大きな（正確には断面二次モーメントの大きな）はずみ車を高速回転させ、電力が必要な時にこの回転エネルギーから電気エネルギーを取り出そう言う考えで、現在の揚水発電所に代わる役割が期待されています。

このはずみ車は
１．真空の中に起きます＝空気抵抗をゼロにします。
２．軸受と接触せず、地場の中で宙に浮きます＝接触抵抗をゼロにします。

上記の二条件を保つと、一旦回転を開始すると地球の自転よるコリオリの力しかかからないので、半永久的に回転を続けて、エネルギーを保存することができます。

ただし、環境を真空に保つための動力や、超電導磁石で地場を作る為に絶対零度近くまで冷却する電力など、環境維持のエネルギーが必要となりますから、実用上は維持エネルギーが必要になります。

さて、このような環境にはずみ車を置いたとして、最初に回転を与えるにはどうすればよいかを考えると、やはり通常のインダクションモーターの様に外部からエネルギーを与えるしかいないと考えられます。

お礼

再び、回答ありがとうございます。
やはり、磁石だけで、動かすのは難しいようですね。
色々、勉強になりました。

回答No.5

kagakusuki

永久機関だから不可能という方がおられる様ですが、御質問のものは永久機関ではないと思います。
　永久機関とは、その名の通り「機関」の一種なのですから、動力を取り出す事が可能でなければなりません。

>例えば、磁石を軸とし、棒を立てて、その棒を回転させる事といった感じです。

という記述から考えて、質問者様が尋ねておられる事は、おそらく、何らかの動力として使用する訳ではなく、摩擦を無くする事で、単に、永久に回り続けるだけのものを、実現させる方法なのだと思います。
　動力を取り出す訳ではないのですから、それは永久機関では無い事になります。
　しかし残念ながら、軸の摩擦が０であっても、空気抵抗がありますから、永久に回り続ける事は出来ません。
　中を真空にした容器の中で回したとしても、真空ポンプで空気を抜いても、完全な真空とはならず、1リットルあたり1兆個以上の気体の分子が残ってしまいますから、空気抵抗は０にはなりません。
　因みに、宇宙でも1リットルあたり数十～数万個（場所によって異なる）程度の原子が存在しています。
　仮に、完全な真空に出来たとしても、永久磁石の磁力は時間が経つと徐々に弱くなって行きますから、永久に軸を浮かせておく事は出来ません。

【参考URL】
　信越化学工業 > 製品情報 > レア・アースマグネット > サイト利用上のご注意 > 希土類磁石の基礎 > マグネット用語集 > か行 > 経時変化（Aging Demagnetization）
　　http://www.shinetsu-rare-earth-magnet.jp/design/words/a_d.html

お礼

回答ありがとうございます。
おっしゃる通りです。
動力を取り出すわけではありません。
でも不可能な感じですね。
もうちょっと考えてみます。

回答No.4

burahuman

質問の趣旨が今一分かりにくいのですが単純に長期間回っていれば良いのですか、それともそれからエネルギーを取り出して何らかの仕事をさせたいと言う意味ですか？

お礼

回転ありがとうございます。
単に回転すればいいのですが。。。

回答No.3

sailor

あるものに回転力を与えるということは、その回転する物体に対して、常に現在の状態よりも安定した状態が他にあるという状態を作り出すことです。従ってどんなに大きな力が掛かっていても、回転する物体が一番安定する位置まで来れば、それ以上動くことはありません。従って、何らかの方法で磁石の発生する方向または強さを変えない限り回転を継続させることは出来ません。

ただし、電力以外のエネルギーを外部から加えてもよいというのであれば、周囲に多数の切込みを入れて羽根車のようにした鉄板と固定された磁石と蝋燭などの熱源があれば回転を続ける、一見、不思議な装置は作ることが出来ます。キュリーモーターという装置ですが、これは鉄などの金属がある程度以上の温度になると磁性（磁気を帯びる性質）を失う事を利用した装置で、円板に作られた細かな羽の部分の近くに永久磁石を置き、その近くの磁石から円周方向に少しずれた場所を加熱してやることで回ります。これは加熱されることによって細かく切られた羽の部分が磁性を失い、加熱されていない側とで力のアンバランスを生じることで円板に回転力を与えるものです。ちなみに金属などが磁性を失う温度をキュリー点といいます。

もしこのように外部からのエネルギー供給がない状態で運動し続ける装置や、与えたエネルギー以上の出力を発生する装置を作れたら、ノーベル賞は確実ですし、物理の法則が根源からひっくり返ります。エネルギー問題も一気に解決できるすばらしい発明になるでしょうけど、原理的に極めて明快に否定されています。

お礼

丁寧にご説明ありがとうございます。
熱の力も使いたくないのですが。。。
外部からの力は他にないでしょうか？

回答No.2

noname#131426

少なくとも、空気抵抗も摩擦抵抗も完全に消去しなければならず、現実的には不可能とされています。

お礼

不可能ですかー。
回答ありがとうございます。

回答No.1

Mokuzo100nenn

お考えのモノは昔から有名な「永久機関」と呼ばれるモノで、不可能であることは証明されています。

お礼

そうでしたか！
回答ありがとうございます。