中2理科「電流がつくる磁界」

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中2理科「電流がつくる磁界」についてまとめています。次回に関して、電流と磁界、導線と磁界、磁界から受ける電流、モーターがまわる仕組みなどについてふれています。それでは、中2理科「電流がつくる磁界」をみていきましょう。

磁界

  • 磁力…磁石や電磁石の力。
  • 磁界…磁力のはたらいている空間。
  • 磁界の向き…磁界の中で、方位磁針のN極が指す向き。
  • 磁力線…磁界の中の各点で、磁界の向きを順につないでできる線。N極から出てS極に入る向きに矢印をつけて表します。磁力線の間隔がせまいところほど磁力が強く、間隔が広いところほど磁力が弱いことを表します。

磁石の磁界の中に電流を流すと、磁石の磁界と電流が流れている導線のまわりの磁界が、強め合ったり、弱め合ってりして電流(導線)が力を受け動きます。

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1本の導線のまわりの磁界

まっすぐな導線に電流を流すと、磁力線が導線を中心とした円になるような磁界ができます。磁界の向きは、電流の向きで決まります。導線に近いほど、磁力線の間隔がせまく、磁力が強くなります。

コイルのまわりの磁界

コイルに電流を流すと、コイルの外側には、棒磁石と同じような磁界ができます。

  • 磁界の強さは、電流が大きいほど、強くなります。
  • 磁界の強さは、コイルの巻き数が多いほど、強くなります。
  • コイルに鉄しんを入れると、磁界は強くなります。

電流が磁界から受ける力

電流が磁界から受ける力を調べる。

  • レンツの法則…電磁誘導で誘導電流が流れる向きは、磁石の動きをさまたげるように誘導電流が流れるという法則

<手順>

  1. 装置を組み立てて、磁界の向きや電流の向きを変えて、銅線が受ける力の向きを調べる。
  2. 電流の大きさを変化させて、銅線の動き方を調べる。

<結果>

  • 電流は、磁界の向きと電流の向きの両方に対して、垂直な向きに力を受ける。
  • 電流の向きまたは磁界の向きを逆にすると、電流が受ける力も逆向きになる。
  • 電流が大きいほど、受ける力は大きくなる。

モーターの回るしくみ

  • モーター…電流が磁界から受ける力を利用して回転する装置。モーターは、洗濯機や扇風機、電車などに利用されている装置です。
  • 整流子…電流の向きを変えるしくみ。

フレミングの左手の法則

  • 中指…電流の向き(導線を流れる電流の向きにあわせる)
  • 人差し指…磁石の磁界の向き(U字型磁石の磁界の向きにあわせる)
  • 親指…力を受けて導線が動く向き(親指が導線が動く向きになります)

以上が、中2理科「電流がつくる磁界」となります。

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