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Suicaの物理

    「ピピッ!!」

    音とともに改札が開く。Suicaを初めて目にしたときのこと。よく覚えています。きっぷを入れなくても改札がひらく様子は,まるで現代版のモーセだと思いました(海が真っ二つになるあれ)。電車・バスに乗るときだけでなく,コンビニでの買い物などにも使え,大変便利で,なくてはならない存在。コンビニで「ここにタッチしてください」と言われてから自分のSuicaが反応しないときのあの時間・・・ちょっと嫌ですよね。

    SuicaやPASMOのようにかざすだけで支払いができるものを非接触ICカードという。こんな便利なもの・・・。一体,中はどうなっているのだろうか?気になるので分解してみた。

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    化学のお力をかり,アセトンに数日漬け込み・・・

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    溶けてきたことに嬉しくなる。

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    上下の厚紙をきれいにはがすとこんな感じです。なんだかかっこいい。出てきたのは四角形の回路だ。


    Suicaのカードには情報が記録される。いくらお金がはいっているか。どの駅から乗ったのかなどである。記録はこの回路に電流が流れることで行われる。

    しかし,ここには電池らしきものは見当たらない。

    なぜ電流が流れるのであろうか?


    これは物理学の

    「電磁誘導」

    という現象が利用されている。

    ざっくり説明すると,

    「コイルの中の磁場が変化すると電気が流れるという現象」

    である。落ち着いて見ていきましょう。

    まず磁場というのは,

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    磁石のまわりにできる,目に見えない空間だと思ってください。その空間に鉄粉をおくと

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    こんな感じに並びます。

    そして,その磁場をもつ磁石をコイルに近づけると,コイルの中で磁場の本数が変化します。

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    それにより右の電流計が反応します。つまり電流が流れます。

    これを発見したのはイギリスのファラデーさんです。


    さぁ,話をSuicaにもどします。わかりやすくするために,ざっくりとした図にすると

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    こうです。この四角い回路がコイルとなります。そして,改札でSuicaをかざす部分であるICカード読みとり部分は

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    このように磁場ができています。

    なのでSuicaをタッチする,つまり,Suicaの回路内の磁場が変化するので電流が流れます。その電流の大きさや,流れる秒数の違いによって異なる情報がきざまれます。

    Suicaに限らず,電子機器を磁石に近づけてはいけないのはこういう理由からです。


    普段使っているものを科学的に知ることによって,少し愛着が芽生えてくるのではないかと思います。


    では,最後に質問です。改札で反応しないタッチ方法は下のA〜Dのうちどれでしょうか?

    A

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    B

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    C

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    D

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    正解は・・・




    自分でやってみてください。

    迷惑にならない程度にお願いします。


     
     
    東京タワーのとなりの男子校(芝学園)で物理と情報を教えています。理科に関することや疑問に思ったことを発信しています。ふつうのことを無理やり理科にからめて発信することもあります。趣味で世界中の理科の教科書を集めています。

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