一般小学生
まとめ
【定義】
塩化ビニル(ポリ塩化ビニル)は、モノマーである塩化ビニルを重合して得られるプラスチック(合成樹脂)の一種である。電気絶縁性に優れるが磁性を持たないため、電磁石の芯材として用いても磁束密度を高める効果はない。
まとめ
塩化ビニルは非磁性体であるため、電磁石の芯に使用しても磁力を強めることはできない。
解説
塩化ビニルは、私たちの身の回りで水道パイプやビニールハウス、電線の被覆材などに広く利用されている汎用プラスチックである。化学的には「ポリ塩化ビニル(PVC)」と呼ばれ、化学式は
$[CH_2CHCl]_n$
と表される。
学習上の重要なポイントは、物質の磁性に関する性質である。電磁石の実験において、コイルの中に鉄芯を入れると磁力が飛躍的に強まるが、これは鉄が「強磁性体」であり、外部からの磁界によって自身も強く磁化されるためである。一方で、塩化ビニルは磁性を持たない「非磁性体」である。そのため、鉄の代わりに塩化ビニルの棒を芯にしても、コイルを流れる電流によって生じる磁力がそのまま現れるだけで、芯自体の磁力による増強効果は一切得られない。この特性を理解することは、物質ごとの磁気的性質の違いを学ぶ上で非常に重要である。
例題
問:電磁石のコイルの中に、鉄釘の代わりに塩化ビニルの棒を入れた場合、磁石の力はどうなるか答えなさい。
解:磁力は強まらない(鉄芯を入れた時よりも大幅に弱い)。塩化ビニルは磁性を持たないため、磁力を強める効果がないからである。
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