一般小学生
まとめ
【定義】
鉄心とは、電磁石や変圧器、回転機(モーター・発電機)において、コイルが発生させる磁束を集中させ、磁力を強める目的で内部に配置される高透磁率の磁性体のことである。
まとめ
鉄心は、磁束の通り道(磁気回路)を形成し、コイル単体よりも強力な磁界を得るために使用される。材料には磁化されやすく残留磁気が少ない軟鉄やケイ素鋼が適している。
解説
コイルに電流を流すと、その周囲に磁界が発生する。しかし、空気は磁束を通しにくいため(透磁率が低いため)、磁力線が広がり減衰しやすい。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る。これにより、磁束密度が飛躍的に増大する。実用上の工夫として、電流を切った際に速やかに磁力を失わせるために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)を低減するため、薄い鋼板を積層させた積層鉄心が用いられることが一般的である。
小学生のみなさんへ
鉄心(てっしん)とは、電磁石(でんじしゃく)を作るときに、コイルの真ん中にいれる鉄の棒(ぼう)のことです。鉄心を入れると、磁石の力がとても強くなります。鉄は磁石の力を集めて通りやすくする性質があるため、ただのコイルよりも大きな力が出るようになります。使い終わったあとにすぐ磁石の力が消えるように、「軟鉄(なんてつ)」というやわらかい鉄が使われるのが一般的です。実験で電磁石を作るときは、この鉄心があるかないかで、クリップを持ち上げる数が全然ちがうことに注目してみましょう。
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