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中学理科:電流と磁界、電磁誘導(基礎)

ポイント

磁石のまわりには磁界がありますが、電流が流れることでも磁界ができます。


1.磁石のまわりにはたらく力

磁力

・磁石によってはたらく力

磁界磁力のはたらく空間

磁界の向き:磁針のN極が指す向き

 

磁力線

・磁界のようすを表す線

N極から出てS極に向かう 

 

↓図:棒磁石の磁力線。N極から出てS極へ向かう

 

↓図:棒磁石のまわりに方位磁石をおいた場合


2.電流のつくる磁界

①導線の磁界

・導線に電流が流れると、導線のまわりに同心円状磁界ができる

磁界の向き電流の向きで決まる

→電流を逆にすると磁界の向きも逆になる

 

・磁界の強さは、導線に近いほど強く、また電流が大きいほど強くなる

 

※右ねじの法則

電流の向き:右ねじの進む向き

磁界の向き:右ねじを(閉める時に)回す向き

 

↓図:右ねじの法則

 

↓図:導線のまわりの磁界の向き

(右ねじの法則と合わせて確認!)


②コイルの内側の磁界

・輪になった導線がつくる磁界

・磁力線が輪の中を通るような磁界ができる

・磁界の強さは、コイルの巻き数が多いほど強く、また電流が大きいほど強くなる

 

↓図:コイルのまわりの磁界の図

 

↓図:コイルのまわりの磁界は、右手を使うとわかりやすい


3.電磁誘導

・コイル内部の磁界が変化することによって、コイルに電流が流れる現象

→電磁誘導によってコイルに流れる電流を、誘導電流という

 

コイルに棒磁石を近づけたり遠ざけたりすると、誘導電流が流れる

→誘導電流は、磁石をはやく動かすほど強く磁石の磁力が大きいほど強くコイルの巻き数が多いほど強い

 

 

4.直流と交流

直流

・電流の向きが常に一定の電流

(+極と-極が変わらない)

例:乾電池から流れる電流

 

交流

・電流の向きと強さが周期的に変化する電流

例:家庭のコンセントの電流