定期券はどんな仕組みになっているの?

2016-08-19

しおん


こんにちは。
最近一層暑くなって、夏も本番という感じですね(,,゚Д゚)

寝る前とかクーラーがほんともう欠かせません。25℃くらいじゃないと寝れないです。



今日の記事はそんな夏とは全く関係のない『定期券』のお話です。

みなさんが普段何気なく使っている定期券、実は不思議じゃないですか?

なんで不思議かというと

・タッチする動きだけで触れてないのに通信できる。

・定期券にはバッテリーがないのに長期的に使える。

この二点です。よくよく考えると謎ですね。



今回はこの謎を解決するために定期券の原理について解説します(/・ω・)/

定期券は定期券自身が電力を蓄えているわけではありません。外部から電力を与えられます。

触れてもいないのに?と思うかもしれません。普通電力源とつながってないと機械は動作しませんからね。

でも実はこの原理によってそれは可能になります。


これはファラデーの電磁誘導の法則というものです。

博物館などでコイルに磁石を出し入れして、電流が発生するのを体験したことはないでしょうか。まさにそれです。

この式の微分形は


となり、電磁気学の基本となる4つのマクスウェル方程式のうちの1つです。

さて、最初の式が意味しているのは「コイルをつらぬく磁界の変化で起電力が発生する」というものです。

このコイルは一回巻でもよく、つまりただの回路でも磁界の変化により起電力が発生します。


上のことをふまえたうえで定期券について考えてみましょう。

実は自動改札の「タッチしてください」と書かれた部分、そこからは「磁界」が形成されています。

それを定期券は利用するのです。

定期券を振り下ろしてタッチするときに、たくさんの磁界を横切るので、上記の式により起電力が発生するのです。

だから、バッテリーなしでも定期券は使えるわけですね(*^▽^*)


ちなみに一度起電力を得たあとは、定期券の側で特有の周波数をもつ電磁波を発生させ、また改札側に戻します。

その間、わずか一瞬。

それだけの間に乗った駅と降りた駅から運賃を算出し、自動でチャージ分から清算してくれるのです。

どうやったらそれだけの情報を一瞬のうちに送れるのでしょう(・・?

電波だから、というだけでは漠然としててはっきりしないですよね。

ということで次回電波と情報の話をしようと思います(*^▽^*)


読んでくれてありがとうございました!

画像出典:https://goo.gl/wudm2D

しおん

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