学習目安 | 小: S | 中: A | 高: B

棒磁石

一般小学生

まとめ

棒磁石
一対の磁極N極およびS極)を両端に持つ棒状の永久磁石であり、その周囲に固有の磁界を形成する物体

解説

棒磁石は、鉄やコバルトなどの強磁性体から作られる永久磁石の代表的な形状です。磁石の最も重要な性質は、両端に「磁極」と呼ばれる磁力が最も強い部分を持つことです。北を指す側をN極(North pole)、南を指す側をS極(South pole)と呼びます。

磁石の周囲には「磁界(磁場)」が形成されており、磁力線という仮想的な線でその様子を可視化できます。磁力線は常にN極から出てS極へと向かう閉曲線を描き、磁極に近いほど線が密集しているため、磁力が強くなります。また、棒磁石を半分に切断しても、切断面には必ず新しい磁極が現れ、N極またはS極だけの「磁気単極子(モノポール)」を単独で取り出すことはできません。

項目 N極(北極 S極(南極
磁力線の方向 磁石の外へ出る 磁石の中へ入る
方位磁針の指す向き 北を指す 南を指す
色の慣用表現 赤色で塗られることが多い 青色で塗られることが多い
コラム

地球自体も巨大な磁石としての性質を持っており、北極付近にS極、南極付近にN極に相当する磁性があります。そのため、棒磁石のN極は地球の北極(S極的性質)に引き寄せられます。この原理を利用したのが方位磁針です。

物理学の実験では、棒磁石による磁界の観察だけでなく、電熱線を用いた電流と熱の関係(水温変化など)と組み合わせて、電磁気学の基礎を学ぶこともあります。電磁石電流の向きを変えることで極性を反転させることができますが、棒磁石は材質そのものが磁気を持っているため、極性が固定されている点が大きな特徴です。

小学生のみなさんへ

棒磁石は、理科の実験でよく使う、細長い棒の形をした磁石のことです。磁石には「N極」と「S極」という2つのはしっこがあります。同じ極どうし(NとN、SとS)を近づけると、たがいに反発はんぱつしてしりぞけ合いますが、ちがう極どうし(NとS)を近づけると、ピタッとくっつきます。

この磁石の力を「磁力じりょく」と呼びます。磁石のまわりには、目には見えない磁石の力がはたらく空間が広がっています。砂鉄(さてつ)をまいてみると、磁石の両方の端にたくさん集まるのがわかりますね。これは、端っこの方が磁石の力が強いからです。

ルラスタコラム

実は、わたしたちが住んでいる地球も、一つの大きな磁石になっています。だから、自由に動けるようにした棒磁石は、いつも北と南を指すのです。これを応用したのが、道に迷わないための「方位磁針ほういじしん」です。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 棒磁石の両端にある、磁力が最も強い部分を何と呼びますか。
磁極(N極とS極)
【応用】 1本の棒磁石を真ん中で2つに割ったとき、それぞれの切り口はどうなりますか。
新たな磁極が現れ、それぞれがN極とS極を持つ2つの小さな磁石になる
【実践】 棒磁石の外部において、磁力線はどの極から出て、どの極へ向かいますか。
N極から出て、S極へ向かう

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