一般小学生
まとめ
解説
導線に電流を流すと、その導線を中心とした同心円状の磁界が発生します。この磁界の向きは電流の流れる方向に依存しており、「右ねじの法則(右手の法則)」によって定義されます。右手の親指を電流の向きに合わせると、残りの4本の指が巻き付く方向が磁界の向きとなります。
磁界の強さは、流れる電流が強いほど大きく、導線から離れるほど弱くなる性質を持っています。また、磁界の様子を視覚的に表した線を「磁力線」と呼び、N極から出てS極へ向かう矢印で表現されます。
導線を円形に巻いたコイルに電流を流すと、それぞれの場所で発生した磁界が重なり合い、コイルの内部に一定方向の強い磁界が作られます。この原理を応用したものが電磁石であり、鉄芯を入れることでさらに強力な磁力を得ることが可能です。以下に、直線電流とコイルによる磁界の特徴をまとめます。
| 対象 | 磁界の形状 | 向きの決定方法 |
|---|---|---|
| 直線導線 | 同心円状 | 親指を電流、4本指を磁界とする |
| コイル | 棒磁石状 | 4本指を電流、親指を磁界とする |
小学生のみなさんへ
磁石(じしゃく)のまわりには、砂鉄(さてつ)を吸いよせるような力がはたらいていますね。この力のことを「磁石の力」といい、その力がはたらいている場所を磁界とよびます。実は、磁石だけでなく、電気が流れている導線のまわりにも、この磁界ができるのです。
電流を流すと、導線を中心にして、まるで池に石を投げたときに広がる波のような円の形で磁界が生まれます。電流の向きを変えると、磁界の向きも反対になります。このルールは、右手の親指を立ててグーをつくるポーズでたしかめることができます。親指を電流の向きに合わせると、ほかの4本の指が曲がっている方向が磁界の向きになるのです。
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