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
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。