磁力

一般小学生

まとめ

  • 磁石が鉄などの特定の金属を引きつけたり、磁石の極どうしが引き合ったり退け合ったりする力のこと。
  • 物体が直接触れていなくても作用する「非接触力」の一種であり、磁気力とも呼ばれる。
  • 電流が流れる導線コイルの周囲にも発生し、電流の向きや強さによってその性質が変化する。

解説

磁力は、磁石のN極S極という二つの極の間で働く力である。異なる極(NとS)の間では引き合う「引力」が、同じ極(NとN、SとS)の間では退け合う「斥力(せきりょく)」が作用する。この力が及ぶ空間を「磁界(磁場)」と呼び、磁力線という曲線を用いて視覚化される。磁力線はN極から出てS極へ向かい、その密度が高いほど磁力が強いことを示している。

また、磁力は電気とも密接に関係している。導線に電流を流すとその周囲に磁界が発生し、電流の向きを逆にすると磁界の向きも反転する。コイルの巻き数を増やしたり、中に軟鉄の芯を入れたりすることで、磁力の強さを増大させることが可能である。この原理は電磁石として、モーターリニアモーターカーなど現代の様々な技術に応用されている。

コラム

地球自体も巨大な磁石のような性質を持っており、これを「地球磁界(地磁気)」と呼ぶ。方位磁針が常に北を指すのは、地球の磁界に反応しているためである。また、磁石に強く引きつけられる物質(鉄、ニッケル、コバルトなど)を「強磁性体」と呼ぶ。電熱線の実験などで見られる発熱量と電流の関係と同様に、磁力の強さも電流の大きさ回路の条件によって論理的に決定される。

小学生のみなさんへ

磁力じりょくとは、磁石が鉄を吸い寄せたり、磁石どうしがくっついたり、はね返したりする力のことです。磁石には「N極」と「S極」という2つの目印があり、ちがう種類(NとS)を近づけるとピタッとくっつき、同じ種類(NとNなど)を近づけると押し返される不思議な力がはたらきます。

この力は、磁石が物に直接さわっていなくてもはたらくのが特徴です。また、磁石だけでなく、電線に電気を流したときにも、そのまわりに磁石と同じような力が発生します。これを応用おうようしたのが「電磁石でんじしゃく」で、電気の強さを変えたり、電線を巻く回数を増やしたりすることで、磁石の力を強くすることができます。

ルラスタコラム

実は、わたしたちが住んでいる地球も、一つの大きな磁石になっています。北極の近くがS極、南極の近くがN極のような性質を持っているため、方位磁針(コンパス)のN極はいつも北を指すのです。渡り鳥の中には、この地球の磁力を感じ取って、迷わずに遠くまで旅をする種類もいると言われています。

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