初見の立体図で三方向と反転結果を判断しよう
装置が回転し、磁石が斜めでも、電流・磁界・力の関係は変わりません。図を三つの方向へ分解し、既知の二方向へ左手を合わせ、反転規則で答えを検算します。
このレッスンの役割
このセクションの到達確認です。反転表、左手、点・十字、誤答修正を統合します。次の「モーターが回る仕組み」へ、コイル両側の力をそれぞれ決める力を渡します。
知る:初見図を四手順で解く
①何を求めるか確認、②電流を電池の+極から追う、③磁界をN極からS極へ描く、④左手の対応する二本を合わせて第三方向を読みます。図を回転しても量の矢印は変えません。
理解する:三方向は互いに直角
力を電流や磁界と平行に描いたら、左手の三本が直角になっているか確認します。立体図では見た目の角度がゆがんでも、物理的な三方向は直角です。
答えの後、電流だけを逆にした想定で力も逆になるか、電流と磁界を両方逆にして元へ戻るか検算します。
例で使い、よくある誤答を直そう
磁界が左から右、電流が紙面奥なら、人差し指を右、中指を奥へ合わせ、親指から力を読みます。ページ上の「上」を暗記せず、手を実際に図へ向けます。
自分で確かめ、まとめて次へ進もう
確認1:左手を使う前に確定する二方向は?
電流の向きと磁界の向きです。確認2:求めた力が電流と平行なら何を疑いますか?
指の役割や立体方向の読み違いを疑います。三方向は互いに直角です。確認3:二条件反転の検算結果は?
電流と磁界を両方反転すると、力は元の向きへ戻ります。初見の立体図でも、量を分け、左手を合わせ、反転で検算できます。次はコイル両側の反対向きの力からモーターの回転を説明します。
クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。