コイルの磁界が棒磁石に似る現象をつかもう

一本の導線では磁界が同心円状にできました。導線を何回も輪にして並べたコイルへ電流を流すと、方位磁針は一方の端から出て、もう一方へ戻るように並びます。棒磁石に似た形は、どこから生まれるのでしょう。

このレッスンの役割

「コイルがつくる磁界」の第1段階です。直線電流の円形磁界を前提に、コイル全体の磁界を観察します。今回は形と極の存在をつかみ、次へ内側・外側の測定を渡します。

知る：コイルには二つの端と内側がある

コイルの内側では磁力線がほぼ同じ向きにそろい、外側では大きく回って反対の端へ戻ります。一方の端がN極、もう一方がS極のように働きます。ただし永久磁石ではなく、電流を切ればこの磁界はなくなります。

理解する：形が似ても原因は違う

棒磁石は電流をつながなくても磁界をもちます。コイルは巻いた導線を電流が流れることで磁界をつくります。電流方向を逆にすると、磁界方向も逆になり、N極側とS極側が入れ替わります。

例で使い、よくある誤答を直そう

コイル左端の前で方位磁針N極が左へ向き、右端で左へ向くなら、外側の磁界は左端から出て右端へ入っています。左端がN極側、右端がS極側です。

誤答「穴の中は空だから磁界がない」は、内側の方位磁針が向きを変える観察と矛盾します。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

コイルは電流によって棒磁石状の磁界をつくります。次は内側と外側を測り、磁力線のつながりを確かめます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。