「電流と磁界」はどの単元（分野）で学習しますか？

物理分野の「電流と磁界」の単元で学習します。

「電流と磁界」のテストや受験での重要度はどれくらいですか？

中学受験では「A」、高校入試では「S」、大学受験では「A」の重要度です。中学理科の最重要単元であり、高校・大学入試ともに頻出度が高い。

電流と磁界とは？中学受験・高校受験の頻出ポイントをわかりやすく解説

一般小学生

まとめ

電流と磁界: 電気が流れることによって、その周りに磁石の力が働く空間（磁界）ができる現象

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

コラム

電流と磁界の関係は、1820年にエルステッドによって偶然発見されました。この発見は、電気と磁気が別々の現象ではなく、密接に関係している「電磁気学」の発展に大きく寄与しました。

現代社会では、モーターやスピーカー、非接触充電器など、目に見えない磁界を利用した技術が数多く活用されています。特にリニアモーターカーなどは、この電流と磁界の相互作用を極限まで利用した最先端技術の一つです。

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じかいとよびます。実は、磁石だけでなく、電気が流れている導線どうせんのまわりにも、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。

ルラスタコラム

方位磁針（ほういじしん）の近くで強い電気を流すと、針が北を指さずにフラフラ動くことがあります。これは、地球の磁力よりも電流がつくる磁界の方が強くなってしまうから。実験をするときは、まわりに電気製品がないかチェックしてみよう！

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】電流が流れる導線のまわりにできる、磁石の力がはたらく空間を何といいますか。

磁界

【応用】直線状の導線に流れる電流の向きを逆にすると、磁界の向きはどうなりますか。また、その向きを判定する法則を何といいますか。

磁界の向きは逆になる。法則名は右ねじの法則（または右手の法則）。

【実践】電磁石の磁力を強くするために、コイルに対して行うことができる工夫を2つ答えなさい。

流す電流を大きくすること、およびコイルの巻き数を増やすこと。

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