一般小学生
まとめ
- 電磁石やモーター、変圧器などのコイル内部に挿入される、磁力を強めるための芯材。
- 磁束を集中させる通り道（磁気回路）を形成し、コイル単体よりも強力な磁界を生み出す役割を持つ。
- 磁化されやすく、電流を切ると速やかに磁力を失う「軟鉄」や「ケイ素鋼」などの高透磁率な磁性体が用いられる。
解説
コイルに電流を流すとその周囲に磁界が発生しますが、空気は磁束を通しにくいため、磁力線は広がりやすく減衰してしまいます。ここに鉄などの強磁性体を挿入すると、外部磁界によって鉄心内の磁区が一斉に揃う「磁化」が起こり、鉄心自体が強い磁石として振る舞うようになります。これにより、磁束密度が飛躍的に増大し、強力な磁力を得ることができます。
実用上の工夫として、電流を切った際に磁力が残らないよう保磁力の小さい材料が選ばれるほか、交流で使用する場合には、渦電流によるエネルギー損失（鉄損）を抑えるために、薄い鋼板を絶縁して積み重ねた「積層鉄心」が一般的に使用されます。
小学生のみなさんへ
電磁石を作るとき、コイルの中に鉄の棒を入れることがあります。この棒のことを「鉄心（てっしん）」と呼びます。鉄心を入れると、コイルだけで作ったときよりも磁石の力がずっと強くなります。
鉄心には、ふつうの鉄よりも「軟らかい鉄（軟鉄）」が使われます。これは、電気を流したときにはすぐに強い磁石になり、電気を止めたときにはすぐに磁石ではなくなるという便利な性質があるからです。もし、一度磁石になったらずっとそのままの鉄を使うと、スイッチを切っても釘がくっついたままになってしまい、電磁石として使いにくくなってしまいます。
電磁石の力をさらに強くしたいときは、鉄心を入れるだけでなく、電池を増やして電気を強くしたり、コイルを巻く回数を増やしたりするのが効果的です。
ルラスタコラム
大きなクレーンの先に付いている電磁石を見たことがありますか？あれも中に巨大な鉄心が入っています。スイッチを入れるだけで重い鉄くずを吸い寄せ、スイッチを切ればパッと離すことができるのは、鉄心が磁力をコントロールしてくれているおかげなのです。
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