方位磁針の向きと距離から磁界を読み取ろう

入試では磁界が目で見える形ではなく、複数の方位磁針、鉄粉の密度、磁石からの距離として示されます。資料を「位置・向き・強さ」の三つへ分けて読みます。

このレッスンの役割

第4段階です。前に作った磁界モデルを資料へ使います。今回は各地点の矢印と距離を根拠に予測し、次へ誤った読み方を自分で修正する力を渡します。

方位磁針のN極が示す向きを、その地点の磁界の向きとして読みます。矢印Aを見て地点Bまで同じ向きだと決めず、各地点を別々に確認します。磁石に近いほど影響は一般に強くなりますが、強さを比べるときは同じ大きさの方位磁針など条件をそろえます。

針がどちらを向くかは向きの証拠です。地球の磁界に対してどれほど大きく向きが変わるか、鉄粉がどれほど密に並ぶかは強さの手がかりです。向きだけの図から正確な強さまでは断定できません。

磁石から同じ距離でも、極の正面と側面では向きが異なります。距離だけで矢印を決めず、N極から出てS極へ向かう全体のつながりを考えます。

図のAとBはN極の左側なので、どちらもN極が左を向きます。BはAより遠いため、磁石の影響は弱くなりやすいと予測できます。CはS極の右側なので、N極は磁石へ向かって左です。

誤答「方位磁針のN極はいつも地図の北を向く」は、近くの磁石の影響を無視しています。地図の北ではなく、図中の磁石と観測点の位置関係を先に見ます。

確認1：方位磁針の図から直接読める量は何ですか？

その地点の磁界の向きです。

確認2：同じN極側で、磁石に近いAと遠いBではどちらの影響が強いと予測しますか？

一般には近いAです。

確認3：向きだけが示された図から磁界の強さを数値で決められますか？

決められません。反応の大きさや鉄粉の密度など、強さに関する追加の証拠が必要です。

資料は位置、N極の向き、強さの手がかりへ分けて読みます。次は、鉄粉・磁力線・磁界を混同する典型的な誤りを直します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。