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電磁誘導

電磁誘導

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

電磁誘導
コイルの中の磁界が変化することによって、コイルに電圧が生じて電流が流れる現象

解説

コイルの内部を貫く磁力線の数(磁束)が変化すると、コイルはその変化を打ち消そうとする方向に磁界を発生させます。このとき、コイルに生じる電圧を「誘導起電力」、流れる電流を「誘導電流」と呼びます。この現象全体を電磁誘導といいます。

電磁誘導によって生じる誘導起電力の大きさは、磁束の変化が急激であるほど、またコイルの巻き数が多いほど大きくなります。これは「ファラデーの電磁誘導の法則」として知られています。また、誘導電流が流れる向きについては、磁束の変化を妨げる向きになるという「レンツの法則」に従います。

磁石の動き 磁界の変化 電流の向き
N極を近づける 磁束が増える 磁束を減らす向き
N極を遠ざける 磁束が減る 磁束を増やす向き
S極を近づける 磁束が増える 磁束を減らす向き(N極接近と逆)
コラム

電磁誘導は私たちの生活の至る所で応用されています。例えば、手回し発電機ではハンドルを回す速さを速くするほど、豆電球は明るく光ります。これは磁界の変化が速くなることで、より大きな誘導電流が流れるためです。また、リニアモーターカーがレールとの摩擦なしに浮上して走行できるのも、電磁誘導による磁力の反発や吸引を利用しています。

その他、IHクッキングヒータースマートフォンの非接触充電(ワイヤレス充電)、変圧器などもこの原理に基づいています。なお、蓄電器(コンデンサー)を用いる場合は、その容量(蓄電限界)によって蓄えられる電気の量が決まる点も重要です。

小学生のみなさんへ

コイル(ぐるぐる巻きにした導線)の近くで磁石を動かすと、電気が流れるという仕組みのことだよ。この現象を「電磁誘導」と呼んで、流れる電気のことを「誘導電流」と呼ぶんだ。磁石を速く動かしたり、強い磁石を使ったりすると、流れる電気も強くなるよ。みんなが使っている電気を作る「発電機」も、この電磁誘導の仕組みを使って作られているんだ。

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