導線の上下左右で方位磁針の向きを観察しよう

同心円を確かめるには、一地点だけでなく、導線から同じ距離の上下左右へ方位磁針を置きます。各N極の向きを記録し、円への接し方を比べます。

このレッスンの役割

第2段階です。前に予想した円形の磁界を観察で確かめます。位置と視点を固定する技能を身につけ、次へ右手で方向を決める規則を渡します。

導線を厚紙へ垂直に通して固定し、同じ半径上にA〜Dを印します。電流を流す前のN極、流した後のN極を記録します。その後、電流方向だけを逆にして再測定します。

紙面を上から見ると決め、観察途中で裏返しません。裏側から見ると時計回り・反時計回りが反転して見えるためです。同じ距離にそろえることで、向きの違いだけを比較できます。

通電は短時間にし、各地点で針が止まってから記録します。金属製の机や他の磁石も遠ざけます。

Aで右向き、Bで下向き、Cで左向き、Dで上向きなら、四本の矢印は一つの円に沿っています。誤答「Aだけ測って全周を断定」は、形を確かめる証拠が不足しています。

確認1：A〜Dを同じ距離に置く理由は？

距離による強さの違いを混ぜず、場所による向きを比べるためです。

確認2：紙面を見る側を固定する理由は？

裏側では時計回りと反時計回りが逆に見えるからです。

確認3：電流方向を逆にしたら何を比べますか？

全地点でN極の向きが反対になったかを比べます。

同距離・同視点で複数地点を測れば、同心円状の向きが確かめられます。次は右手で電流から方向を予測します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。