基本１

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導線を何回も巻いたものを、コイルといいます。 コイルの中に鉄しんを入れ、電流を流すとコイルは磁石になります。 このようにしたものを、電磁石といいます。 電磁石は、電流を流したときだけ磁石になり、 電流を流していないときは磁石になりません。 電磁石を利用した道具には、 電流計やブザー、ベル、モーターなどがあります。 電磁石の、磁力を強くするためには、 ・電流の大きさ ・コイルの巻き数 をどのようにすればよいでしょう。 だいだい常識でわかるでしょう。 そう、 ・電流が大きい方が、磁力は強くなります。 ・コイルの巻き数が多い方が、磁力は強くなります。 まあ、あたり前ですね。 それから、 ・鉄しんを入れた方が磁力が強くなる このことは忘れやすいので、注意しましょう。 鉄でないもの、たとえば銅やアルミ、木の棒などを入れても、磁力は変わりません。鉄でないと効果がありません。このこともよく覚えておいてください。

次に、電磁石の極(ＮとＳ)を方法を学習しましょう。

基本２

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このように電流を流したとき、電磁石の極はどのようになるでしょう。 コイルには、図のように電流が流れます。 右手を、指先が電流の向きと合うようにのせると、 このようになります。 このときの、親指の向いた方が、 Ｎ極、反対側がＳ極になります。 電流を逆に流すと、極も逆になりますね。 図のように、鉄しんが入っていない場合でも考え方は同じです。 コイルの極はこのようになります。 では、図のところに方位磁針をおくとどうなるでしょう。 Ｎと引き合うのはＳ、Ｓと引き合うのはＮですから、図のようになります。ここで、２つの方位磁針とも、同じ向きであることに気をつけてください。 では、図のような場所に方位磁針をおくとどうなるでしょう。 Ｎと引き合うのはＳ、Ｓと引き合うのはＮですから、図のようになります。 ここで、コイルの左右にある方位磁針と、上下の方位磁針とは、向きが逆になっていることに注意してください。 では、図のようにコイルの中に方位磁針をおくとどうなるでしょう。 図のようになります。ふしぎですね。 図のような向きに、「磁石の力」がはたらいていると考えれば、コイルの中の方位磁針の向きが理解できるでしょう。

練習１	1/9
	上の図のように、同じ長さのポリエチレン管６本と、同じ長さで同じ太さのエナメル線６本を使い、いろいろな電磁石Ａ〜Ｆを作りました。これについて、次の問いに答えなさい。 上の図の中で、スイッチを入れたとき、方位磁針のＮ極が、ポリエチレン管の方に引きつけられるのをすべて選んでください。 まず、Ａの図で、電流の向きを調べます。 かん電池の＋から電流が流れ、 電磁石には、このように電流が流れます。 右手は、このようになるので、 電磁石のＮとＳが決まります。 方位磁針のＮ極は電磁石のＳ極に引きつけられるので、 このようになります。 まず、Ａが正解であることがわかりました。 Ｂは、Ａとはかん電池の向きが逆ですね。 ですから、電流の向きも逆になり、 方位磁針の動く向きも逆になります。 そのように考えると、ＡとＥとＦが正解になります。

練習２	1/4
	上の図で、Ｃの図のスイッチを入れたとき、左の図のように、左はしに別の鉄くぎＲをつけて、鉄くぎＲの先端アに、方位磁針を置きました。このとき、方位磁針はどのようにふれるでしょうか。 考えてみてください。 Ｃの図は、Ａの図とはかん電池が逆になっていました。 ですから、電磁石も、極が反対になっています。 電磁石の中に入っている鉄くぎは、 鉄くぎの頭がＮ、鉄くぎの先がＳになります。 すると、鉄くぎＲは、頭がＮ、先がＳになりますね。 アがＳ極になったので、方位磁針は上から見るとこのようになります。

練習３

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上の図のＡ〜Ｆのスイッチを入れたときに、磁力がＢより強いものをすべて選んでください。 電磁石を強くする方法は、３つありましたね。 ３つとも言えますか？ ・電流を多くする ・巻き数を多くする ・鉄しんを入れる この３つでした。 では、Ｂよりも電流が多く流れている電磁石を選びましょう。 かん電池を直列にふやせば、電流は多く流れますから、 ＦがＢよりも強い電磁石であることがわかります。 まちがいやすいのはＥです。 Ｅは、かん電池が２個並列です。 並列は１個の場合と同じですから、Ｂよりも強くはありません。 注意しましょう。 次に、巻き数が多いものを選びましょう。Ａは巻き数が５０回しかないので、Ｂよりも磁力が弱くなります。 Ｃ〜Ｆは、すべてＢと同じ巻き数なので、巻き数が多いために磁力が強くなっているものはありません。 最後に、鉄しんを入れてあるものを選びましょう。 ここで大切なのは、鉄でなければならないということです。 ガラスやアルミニウムなどではいけません。 ですから、Ｃだけが条件に合うことになります。 結局、正解はＣとＦになります。 電磁石を強くする条件を、しっかり覚えておきましょう。