LESSON 01

コイルがつくる磁界

一巻きごとの磁界が重なる仕組みを説明しよう

各巻きがつくる磁界がコイル内部で同方向に重なり、強め合う仕組みを説明します。

一巻きごとの磁界が重なる仕組みを説明しよう

コイルの穴が磁界をつくるのではありません。導線の一巻き一巻きを流れる電流が磁界をつくり、それらが重なった結果、内側にそろった強い磁界ができます。

このレッスンの役割

第3段階です。観察結果を直線電流で学んだ円形磁界へ戻して説明します。重なりのモデルを理解し、次へ右手によるN極・S極判定を渡します。

知る:各巻きの中央向きがそろう

三つの輪の磁界が内側で重なる三つの円形電流がそれぞれ磁界をつくり、コイル中心軸では右向きにそろう重なる向きが同じなので内側で強め合う

一巻きの導線も磁界をつくります。隣り合う巻きは同じ向きに電流が回るため、コイル内部では各磁界の軸方向がそろい、強め合います。外側では磁力線が広がって反対の端へ戻ります。

理解する:原因は形だけでなく電流

導線をコイル形に巻いただけで磁界が生じるわけではありません。電流が必要です。また隣の巻きで電流方向が逆なら、内側で打ち消し合う部分が生まれます。通常のコイルは同じ巻き方向で連続しているため、そろいます。

例で使い、よくある誤答を直そう

二つの同じコイルを直列につなぎ、一方だけ巻き方向を逆にすると、内部磁界が単純に二倍になるとは限りません。電流が各断面でどちら回りかを確認します。

誤答「空洞が磁界を発生する」は、電流を切ると磁界が消える事実を説明できません。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

確認1:コイル内部で磁界が強くなる理由は?各巻きがつくる磁界の向きが内部でそろい、重なって強め合うからです。
確認2:導線を巻くだけで磁界はできますか?できません。導線へ電流を流す必要があります。
確認3:巻き方向が逆の部分があると何を確認しますか?内部の磁界が同方向か、逆向きで打ち消し合うかを確認します。

コイルの磁界は各巻きの磁界の重なりです。次は右手で内部方向とN極側を一度に判定します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。