イオンクラフト（リフター）の実験

注意！この実験は高電圧（数十 KV）を使用しています。高電圧を扱う技術を持たない人は決してまねをしないでください。

長い注意書き（必ず読むこと）

このサイトで紹介している ディロッド発電機 や ウィムズハースト起電機 では、おそらく数十KVの電圧の静電気が発生しています。私はこれらの起電機の電極に触れ、しびれたことはありますが、死んだことはありません（心臓が弱い方 は起電機の静電気でも危ないかもしれませんが）。しかし、もし私が濡れた手で家庭用の100Vの電源にふれ続ければ確実に死にます。
電圧だけ見ればウィムズハースト起電機の電圧は家庭用100Vの数千倍です。それでもウィムズハースト起電機の場合に平気なのは、ウィムズハースト起電機 では電圧は高くとも電極に蓄えられている電気量が小さく、流れる電流も瞬間的なものだからです（すなわち静電気の場合は、電圧は高くても人体に与えられる 全エネルギー（ダメージ）はごくわずかなのです）。
これに対し、家庭用100Vでは、コンセントの向こう側で発電所が休みなく大電流を送り続けています。したがって、ふれ続けていれば際限なくエネルギー （ダメージ）が人体に与えられ、致命的なことになります（コンセントの場合、電流が50Hzの交流である（心臓のリズムを狂わす）ということも致命的で す）。イオンクラフトの 電源の場合、電圧はウィムズハースト起電機と同程度かも知れませんが、その背後には発電所からの電流が休むことなく供給されていることを忘れてはいけませ ん。瞬間的に離れれば大丈夫かも知れませんが、感電による筋 収縮のために体が電極を握ったまま動けず、電極から離れられなくなり、そのまま感電死することがあります（この最悪のパターンを防ぐ触り方 というものもありますが、それが答えられない人はイオンクラフトを作るのは考え直した方が良いと思います）。

＜補足1＞コンデンサーの蓄える電気エネルギーEは、コンデンサーの容量をC、電圧をV、電気量をQとすると

E=QV/2=CV^2/c

で与えられます。ウィムズハースト起電機の電極の場合は、Cの値が小さいので、たまる電気エネルギーは致命傷を与えるほどにはなりません。ですがCの大き さ が十分大きいコンデンサー（ライデン瓶）にウィムズハースト起電機を接続すると、電圧は同じでも蓄えられる電気エネルギーは増加し、致命傷を与えることが あります。A.D.ムーア著「静電気の話」によれば『人間の体を通る放電の エネルギーが10 ジュールをこすと、生 命に危険を及ぼし、4分の1ジュールでも大きなショックを与 えることが知られている』そうです。

＜補足2＞イオンクラフトを空気中で稼動させると放電のためにオゾンが発生します。オゾンは人体にとって有害なので、イオンクラフトの実験を行なうさいに は換気に十分気をつけてください（静電誘導型発電機を動かしている時にもオゾンは発生しています。換気してください）。

実験装置の概要

イオンクラフト本体 （ 全重量：約 4 g ）
骨格：　2mm角バルサ材（一部を紙やすりで削って軽量化）、正三角形の1辺は300mm
コレクター：　アルミホイル（厚さ12マイクロメートル、普通に販売しているもの）
エミッター：　直径0.2mmの錫メッキ銅線（ビニール導線の中身を使用）
エミッター−コレクター間距離：　26mm

電源装置
パソコンのディスプレイ

なお、設計には Blaze Labs Research Pages の Lifter Simulator for Windows を利用しました。

実験装置のセットアップ

全体像　実験装置の全体像　 　　　　電源　電源（ディスプレイ のブラウン管から）

赤い導線（プラス極）がエミッター（銅線） に、黒 い導線（マイナス極）がコレクター（アルミホイル）に接続されます。エミッター−コレクター間の電 圧は数十ｋV程度と思われます（測定してないので詳細は不明）。赤い導線の途中にある黒い部分の中には、過剰に電流が流れてモニターが壊れるのを防ぐため の抵抗（500kΩ,2W、実際には1/4W抵抗を適当に組み合わせて代用）がはさんであります。

イオンクラフトの実際の動作

浮上前　イオンクラフト浮上 前　　　　浮上後　イオンクラフト浮上 中

　動画（ioncraft.wmv, 549KB）

ちなみに、撮影は ロボット技術研究会 の部室で行ないました。

イオンクラフトの動作原理

こちらを見てください


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