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単語帳
中学2年生 (13-14歳)

磁場

Magnetic Field

磁石の近くに方位磁針を置くと針が一定の向きを指し、その見えない影響の領域が磁場です。 磁力線はN極から出てS極へ入り、方位磁針のN極はその地点の磁場の向きを示します。 電流が流れる導線の周りにも同心円状の磁場ができ、向きは右手の法則で分かります。 このページでは方位磁針の位置や電流の大きさを変えながら、磁場と電磁石を確かめてみましょう。

磁石のまわりに目に見えない力がある
🧲 磁場 — 目に見えない磁石の影響力
①磁石のそばに方位磁針を置くと、針が特定の向きを指す
②この見えない力の領域が「磁場」
③磁力線はN極から出てS極に入る
棒磁石と方位磁針
45°
💡 観察ポイント
①方位磁針の赤(N)は常に磁場の向きを指す
②N極の近く: 針がN極から離れる向き
③S極の近く: 針がS極を向く向き
電流がつくる磁場
3A
右手の法則
親指 → 電流の向き、4本指 → 磁場の向き
電流が流れる導線のまわりに同心円状の磁場が生じる
電磁石 — 電流でつくる磁石
電磁石の強さ
コイルの巻数↑ または 電流↑ → 磁場↑
電磁石: コイルに電流を流すと棒磁石のように働く
💡 電磁石 vs 永久磁石
①電磁石: 電流を切ると磁性が消える → ON/OFF 可
②永久磁石: 常に磁性をもつ
③利用: スピーカー、モーター、MRI、リニアモーターカー
総まとめ
磁場の核心
磁力線: N → S(外側)、電流 → 磁場(右手の法則)
磁場の強さ: 磁力線が密なほど強い
🎯 試験ポイント
①磁力線: N出発 → S到着(互いに交わらない)
②方位磁針のN端は磁場の向きを指す
③右手の法則: 親指=電流、4本指=磁場
④電磁石: 巻数↑、電流↑ → 磁場↑
⑤地球も大きな磁石: 地理的北極の近くに磁気のS極がある
例題と単元テスト
例題 1
導線に電流が上向きに流れるとき、右手の法則で導線まわりの磁場の向きはどう分かるか?
1
右手の親指を電流の向き(上)に合わせる。
2
残りの4本指が巻く向きが磁場の向きで、導線を中心とした同心円になる。
親指=電流(上)/4本指が巻く向き=磁場(同心円)
直線電流まわりの磁場は導線を中心とした同心円で、向きは右手の法則で決まる。
例題 2
電磁石を強くするにはどうすればよいか、また電磁石が永久磁石と違う最大の特徴は何か?
1
コイルの巻数を増やすか、流す電流を大きくすると電磁石の磁場が強くなる。
2
電磁石は電流を切ると磁性が消えてON/OFFできるが、永久磁石は常に磁性をもつ。
巻数↑または電流↑で強く/電流を切ると磁性が消える(ON・OFF)
強さとON/OFFを調節できるので、電磁石はスピーカー・モーター・MRIなどに使われる。
単元テスト
磁場についての説明として正しいものは?
磁力線はS極から出てN極に入る
磁力線は互いに交わる
方位磁針のN極はその点の磁場の向きを指す
電磁石は電流を切っても磁性が残る
直線電流まわりの磁場は導線と平行な直線になる
③ 方位磁針のN極はその点の磁場の向きを指す
1
磁力線はN極から出てS極に入り(①誤)、互いに交わらない(②誤)。
2
電磁石は電流を切ると磁性が消え(④誤)、直線電流の磁場は導線を中心とした同心円になる(⑤誤)。方位磁針のN極はその点の磁場の向きを指す(③正)。
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