10.永久磁石は夢をかなえる魔法の道具

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<永久磁石は魔法の道具>
17世紀以降、永久磁石の不思議な力に魅了されて、多くの永久機関のアイデアが出されている。19世紀初頭は直流電源(電池)のみであったためまず発電機が発達し、モーターの実用化は商用交流送電開始後の19世紀末になった。

17~18世紀に考案された磁石利用永久機関
ファラデーの電動機原型(1821年) ピクシーの発電機(1832年)  グラムの環状電機子発電機(1870年)

17世紀以降、永久磁石の不思議な力に魅了されて、多くの永久機関のアイデアが出されてきました。そんな中で、1832年、フランスのピクシー「手まわし発電機」を発明しました。同年ファラデーも1824年アラゴによって発見された「アラゴの円板(円盤)」を 改良して発電機を作りましたが、コイルが回転するもので、実験的な装置でした。ピクシーの手まわし発電機はU字形の磁石を回転させ、コイルを固定としたも ので、実用が目的でした。いずれも機械エネルギーを電気エネルギーに変換していますが、当時は蓄電池の直流が主体であったため交流の利用は考えられませんでした。アンペールが発明した整流子を用い、直流に変換して使用されたものです。但し、整流しただけの直流であり、電池とは異なります。ファラデーの発電 機は実験装置という域を出るに至らず、また、無欲なファラデーは発電機の開発には興味がなかったようで、一般にはピクシーの手回し発電機が世界初の実用的 な発電機として認められています。

一方、「モータ(電動機)」は1830年代にロシアのヤコビ等によってさまざまな設計のモータ が発明されましたが、いずれも電磁石によるもので、当時は電池を使うしかなかったため実用化まで到りませんでした。したがって、モータより発電機の方が先 に発達し、ピクシーの後、1866年にはドイツのエルンスト・ヴェルナー・フォン・ジーメンス「自励式自動直流発電機」、1870年のベルギーのZ.T.グラムによる「環状電機子発電機」により、実用化が加速されてゆきました。

モータの実用化は、1882年イギリスのJ.E.H.ゴードン「2相交流発電機」により、交流の送電が計画され、1888年アメリカのニコラ・テスラの2相交流電動機の発明によって始まり、ウェスチングハウス社の本格的な「交流送電」とテスラの交流モータによって大規模な産業への利用が始まったのです。この経緯の中で、かの有名なエジソンはエジソン電灯会社が供給する直流送電にこだわるあまり、時代に乗り遅れたと言われています。

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