一般小学生
まとめ
- 電荷が及ぼす電気的な力と、磁性体が及ぼす磁気的な力、およびそれらの相互作用を統一的に扱う物理学の一分野。
- 電流が流れることで周囲に磁界が発生し、その磁界の変化が再び電圧を生じさせるという密接な関係を解明する理論。
- 19世紀にマクスウェルによって体系化され、現代の通信技術や電気工学、相対性理論の基礎となっている。
解説
電磁気学は、琥珀をこすって生じる静電気や方位磁針の挙動といった個別の現象を、一つの体系としてまとめた学問です。基本となるのは、電荷同士に働く力を示すクーロンの法則や、電流が磁場を作るアンペールの法則、そして磁場の変化が電流を生むファラデーの電磁誘導の法則です。
学習においては、導線を巻いたコイルに電流を流した際の磁界の強さや向きが重要となります。導線の巻き数を増やすほど磁界を動かす力は強くなり、コイルは明確な極性を持つ磁石として機能します。これらの方程式をマクスウェルが統合したことで、光の本質が電磁波であることが証明され、現代物理学の大きな転換点となりました。
小学生のみなさんへ
電気と磁石（じしゃく）は、実（じつ）はとても仲良（なかよ）しな関係（かんけい）にあります。電気の流（なが）れている線のまわりには、磁石と同じような力が生まれます。これを研究（けんきゅう）するのが電磁気学という学問（がくもん）です。
たとえば、導線（どうせん）をぐるぐると巻（ま）いた「コイル」に電気を流すと、コイルは磁石になります。このとき、線を巻く回数（かいすう）を増（ふ）やすほど、磁石の力は強くなります。方位磁針（ほういじしん）を近（ちか）づけると、電気が流れた瞬間に針（はり）が動（うご）くのは、電気が磁石の力を作っている証拠（しょうこ）です。
私たちのまわりにあるモーターや、電気を送（おく）る仕組みなどは、すべてこの電気と磁石の力を利用（りよう）して動いています。
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