磁力線の向き・密度・非交差を説明しよう
磁力線の規則を暗記するだけでは、図が回転すると迷います。規則を「一地点の磁界には一つの向きと強さがある」という元の考えへ戻して理解します。
このレッスンの役割
第3段階です。作図手順の理由をモデルとして固めます。向き、密度、交わらない性質を説明できるようにし、次へ図から情報を読む基準を渡します。
知る:三つの規則を一枚で見る
磁石の外側ではN極からS極へ向かいます。線が密な場所ほど磁界が強いと表します。そして磁力線は交わりません。線の本数は描き手が選ぶので、一本を何テスラと数えるものではありません。
理解する:一地点一方向だから交わらない
もし二本が交わると、交点の接線が二方向になり、置いた方位磁針のN極が同時に二方向を向くことになります。実際の針は一方向に止まるため、正しい表現では交差しません。
密度は同じ図の中で強さを比べる表現です。極の近くで密、遠くで疎に描けば、距離とともに影響が弱まる観察と対応します。
例で使い、よくある誤答を直そう
A点では線が密、B点では疎なら、Aの方が磁界は強いと読みます。誤答「線の本数がゼロの小さな隙間は磁界ゼロ」は、代表線を実物と誤解しています。
自分で確かめ、まとめて次へ進もう
確認1:磁力線の矢印は何を示しますか?
その地点の磁界の向きです。確認2:磁力線が交わらない理由は?
一地点の磁界の向きは一つに決まり、交差すると二方向を示す矛盾になるからです。確認3:線が密な場所から何を読めますか?
同じ図の中で、磁界が相対的に強いと読めます。三規則はすべて磁界の向きと強さを矛盾なく表すためにあります。次は実際の図から指定点の情報を読みます。
クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。