電磁石

電磁石

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

解説

電磁石は、鉄芯軟鉄)の周りに導線を巻いたコイルで構成されます。電流を流すとコイルの周囲に磁界発生し、内部の鉄芯が強く磁化されることで強力な磁石となります。永久磁石との最大の違いは、電流のON/OFFによって磁力を制御できる点にあります。この特性は、スイッチの切り替えが必要な精密機器や大型機械において極めて重要な役割を果たしています。

磁力の強さは、回路を流れる電流の大きさと、コイルの単位長さあたりの巻き数に比例します。また、鉄芯の材質によっても磁界の強さは変化します。電流の向きと磁界の向き(N極の方向)の関係は「右ねじの法則右手の法則)」で特定でき、これを利用してモーター回転方向などを制御することが可能です。

コラム

電磁石の応用例として代表的なものにモーターがあります。モーター内部では、整流子ブラシが回転に合わせて電流の向きを交互に切り替えることで、電磁石の極を反転させ続け、連続的な回転運動を生み出しています。また、リニアモーターカーやスピーカー、クレーンの電磁チャックなど、現代社会のインフラを支える多くの技術に電磁石の原理が活用されています。

小学生のみなさんへ

電磁石は、コイルに電気を流したときだけ磁石になる道具です。ふつうの磁石とちがって、電気を止めると磁石ではなくなるのが大きなとくちょうです。また、電池の向きをぎゃくにすると、N極エヌきょくS極エスきょくが入れかわります。

電磁石を強くするには、2つの方法があります。1つは、電池を直列につないで流れる電気を強くすること。もう1つは、コイルをまく回数を増やすことです。実験をするときは、まく回数だけを変えて、電気の強さは変えないといった「条件をそろえる」ことが大切です。

この電磁石の力は、身の回りのいろいろな場所で使われています。たとえば、モーターやブザー、スピーカーなどです。モーターの中では、電磁石の極が次々に入れかわることで、ずっと回り続ける仕組みになっています。

ルラスタコラム

世界最強の電磁石は、なんとふつうの磁石の数十万倍もの力を持っています。病院にあるMRIという検査機械も、強力な電磁石を使って体の中を調べているんですよ。

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