LESSON 01

磁界中の電流が受ける力

初見装置で力が働く条件と大きさを予測しよう

初見装置を磁界・電流・有効導線長へ分解し、力の有無と相対的な大きさを予測します。

初見装置で力が働く条件と大きさを予測しよう

磁石の形や導線の曲がり方が見慣れなくても、磁界内にある電流部分を見つければ力の発生を判断できます。電流値、磁界の強さ、有効な導線長から大小も比べます。

このレッスンの役割

このセクションの到達確認です。現象、実験、磁界の偏り、データ、誤答修正を統合します。次の「電流・磁界・力の向き」へ、三方向を正しく読み分ける準備を渡します。

知る:装置を必要条件へ分解する

力の発生と大きさを決める条件磁界、電流、磁界内の導線長がそろうと力が生じ、各量が大きいほど力が大きくなる磁界がある強さを見る電流が流れる値を見る磁界内の部分長さを見る三条件をそろえて相対的な力を比べる

まず磁石の極間など、磁界がある範囲を囲みます。次にその範囲を通る導線へ電流が流れるか確認します。力の大小比較では、電流、磁界、範囲内の導線長のうち一つだけが違う装置を選びます。

理解する:資料が足りないときは断定しない

磁石が二個だから強いとは限りません。極の置き方によって磁界が強め合うか、打ち消し合うかが違います。電流値も導線長も不明なら、力の大小は断定できません。

方向まで問われても磁界の向きが示されていなければ決められません。その場合は不足情報を指摘します。

例で使い、よくある誤答を直そう

装置AとBで磁石と導線長が同じ、Aが0.3 A、Bが0.6 Aなら、Bの力が大きいと予測できます。Bだけ導線長も二倍なら、電流だけの効果ではありませんが、両方が力を大きくする条件なのでBが大きい方向の予測はできます。どの条件の効果かは分離できません。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

確認1:力が発生するために必要な二条件は?導線のある場所に磁界があり、その導線へ電流が流れることです。
確認2:力の大小に関係する三つは?電流の大きさ、磁界の強さ、磁界内にある導線の長さです。
確認3:磁界方向が示されない図で力の絶対方向を決められますか?決められません。不足情報として磁界の向きが必要です。

初見装置でも必要条件と大小条件へ分解できます。次は電流・磁界・力の三方向を規則で決めます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。