LESSON 01

電流がつくる磁界

初見の導線実験から磁界の変化を予測しよう

電流の有無・大きさ・向き・距離から、初見実験の磁界変化を予測します。

初見の導線実験から磁界の変化を予測しよう

導線が斜めでも、方位磁針が上側にあっても、まず絶対方向を当てる必要はありません。電流の有無・大きさ・向き・距離のうち、何が変わったかを選び、変化の種類を予測します。

このレッスンの役割

このセクションの到達確認です。現象、実験、因果モデル、データ、誤答修正を統合します。次の「直線電流のまわりの磁界」へ、電流方向と磁界方向を結ぶ準備を渡します。

知る:条件カードで予測を分ける

電流実験の四つの条件カードオンオフ、電流値、電流方向、導線からの距離が、それぞれ磁界の有無、強さ、向き、強さへ対応するオン・オフ磁界の発生電流値影響の強さ電流方向磁界の向き距離影響の強さ一枚ずつ変え、対応する結果を予測する

オンからオフなら電流による磁界がなくなる。電流値を大きくすれば、他条件が同じなら影響が強くなる。方向を逆にすれば磁界方向も逆になる。距離を大きくすれば影響は弱くなる、と予測します。

理解する:言える範囲を超えない

導線と方位磁針の上下関係が示されていなければ、針が東西どちらへ振れるかまでは決められません。それでも「反転すれば反対側」「電流増加で振れが大きくなる」という変化は判断できます。

科学的な答えは、資料から言えることと言えないことを分けます。

例で使い、よくある誤答を直そう

実験BはAより電流が大きい一方、距離も遠い。どちらの振れが大きいかは、この資料だけでは断定できません。誤答「電流が大きいB」は距離の影響を無視しています。公平な追加実験を提案します。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

確認1:電流方向だけを逆にすると何が変わりますか?電流がつくる磁界の向きが逆になります。
確認2:電流値と距離を同時に大きくしたら強さを断定できますか?できません。二つの効果が逆向きに働く可能性があるためです。
確認3:絶対方向を決めるのに足りない情報があるとき、何を答えますか?断定できない理由を示し、オン・オフや反転など資料から確実に予測できる変化を答えます。

条件と結果を一対一で結べば、初見実験でも予測と修正ができます。次は直線導線の周囲で磁界の絶対方向を立体的に判断します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。