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単語帳
中学2年生 (13-14歳)

電磁誘導

Electromagnetic Induction

磁石をコイルに近づけたり引き抜いたりすると検流計の針が動き、これが電磁誘導です。 磁石が動いているときだけ誘導電流が生まれ、止まると消え、速く動くほど・巻数が多いほど電流は大きくなります。 この原理が発電機を動かし、レンツの法則は誘導電流が磁束の変化に逆らう向きに働くことを示します。 このページでは磁石を出し入れしながら、誘導電流がどう生じるかを確かめてみましょう。

動く磁石が電流を生む?
🧲 ファラデーの発見
①磁石をコイルに近づけると検流計の針が動く
②止めると電流消失
③逆に引き抜くと電流方向反転
コイルと磁石実験
30%
5
💡 誘導電流の条件
①磁石がコイルに近づくor離れるときのみ
②磁石の速度が速いほど大きい
③コイル巻数が多いほど大きい
発電機の原理
90°
電磁誘導の法則
コイルを通る磁力線数が変化→誘導起電力発生
磁場の変化が大きく速いほど誘導起電力大
💡 交流(AC)の発生
①コイル回転で切る磁力線量が変動
②誘導起電力が正弦波→交流(AC)
③家庭電気(220V、60Hz)はこの原理
レンツの法則
レンツの法則
誘導電流→磁場変化を妨げる方向に流れる
磁石が近づく→押し返し、離れる→引き寄せる
総まとめ
電磁誘導(核心)
磁場変化→誘導起電力→誘導電流
ファラデー法則:コイル通過磁力線変化が電流を作る
🎯 試験ポイント
①磁石が動かないと電流なし
②速度↑、磁石強度↑、巻数↑→電流↑
③発電機:コイル回転→交流
④レンツの法則:原因を妨げる
⑤モーター:電流→回転、発電機:回転→電流
例題と単元テスト
例題 1
磁石をコイルの中に入れたまま静止させると誘導電流は流れるか?また誘導電流を大きくするには磁石をどう動かせばよいか?
1
誘導電流はコイルを通る磁力線の数が変わるときだけ流れる(磁石が動くとき)。
2
磁石が止まっていると磁力線の変化がなく電流は流れず、磁石を速く動かすほど誘導電流は大きくなる。
静止すると電流なし/磁石を速く動かすほど大きくなる
誘導電流は磁場が変化するときだけ流れ、変化が速いほど大きい。
例題 2
発電機でコイルが磁場の中で回転すると、どんな種類の電流ができ、その原理は?
1
コイルが回転すると、コイルを通る磁力線の量が変わり続けて誘導電流が生じる。
2
この誘導起電力が周期的に向きを変える正弦波になり、交流(AC)ができる。
交流(AC)/コイルの回転で磁力線の変化が続くから
発電機は電磁誘導で回転運動を交流の電気に変える。
単元テスト類題
電磁誘導についての説明として正しいものは?
磁石がコイルの中で静止していても誘導電流が流れる
コイルを通る磁力線の数が変わると誘導電流が流れる
磁石をゆっくり動かすほど誘導電流が大きくなる
発電機は電気エネルギーを磁石に変える装置だ
誘導電流は磁場の変化を助ける向きに流れる
② コイルを通る磁力線の数が変わると誘導電流が流れる
1
電磁誘導はコイルを通る磁力線の数が変わるとき誘導電流が流れる現象である。
2
磁石が止まると電流はなく(①)、速く動かすほど電流は大きく(③)、発電機は運動を電気に変え(④)、誘導電流は磁場の変化を妨げる向きに流れる(⑤、レンツの法則)。
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