右手で電流と磁界の向きを結ぼう
毎回すべての方位磁針を並べなくても、電流の向きから磁界の向きを予測できます。右手の親指と曲げた四本の指を、導線と同心円へ対応させます。
このレッスンの役割
第3段階です。前の観察で得た向きの規則を、再現できる身体モデルにします。右手を正しく合わせる技能を完成させ、次へ点・十字記号の作図を渡します。
知る:親指は電流、四本の指は磁界
右手の親指を電流の向きへまっすぐ向けます。残り四本の指が導線を巻く向きが、磁界の向きです。電流は慣用的な正電荷の流れる向きで、電子の移動とは逆です。
理解する:暗記語より実際に手を合わせる
「上向きなら何回り」と図だけ暗記すると、導線が横や斜めになったとき迷います。まず親指を電流へ合わせ、手首ごと図へ向けます。親指と曲げた指の役割を交換しません。
電流を逆にすれば親指も逆になり、曲げた指の向きもすべて反転します。前の実験結果と一致します。
例で使い、よくある誤答を直そう
電流が下向きなら右親指を下へ向けます。上向きのときとは円周方向が逆です。誤答「左手でも形が似ているからよい」は、回る向きが逆になり答えを反転させます。
自分で確かめ、まとめて次へ進もう
確認1:右手の親指は何を示しますか?
導線を流れる電流の向きです。確認2:曲げた四本の指は何を示しますか?
導線を取り巻く磁界の向きです。確認3:電流方向を逆にしたときの操作は?
親指を逆へ向け直し、曲げた指の向きも逆になることを読みます。右手を図へ実際に合わせれば、回転した配置でも予測できます。次は紙面手前・奥向きの点と十字を読みます。
クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。