中学校の理科では「レンツの法則」や「誘導電流」について学習しますが、よく理解できていますか?
この記事では、「レンツの法則とは」「レンツの法則の例」「電磁誘導と誘導電流の違い」などについてわかりやすく解説しています。
それでは早速「レンツの法則」について、一緒に学習していきましょう!
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1. 【復習】電磁誘導・誘導電流
① 電磁誘導
電磁誘導とは、「磁界の変化によって電流が流れる現象」のことです。
下のように、磁石を上下に動かすと、コイルの磁界が変化して電流が流れます。
この現象のことを「電磁誘導」といいます。
② 誘導電流とは
続いては、「誘導電流」についてです。
誘導電流とは、「電磁誘導によって流れる電流」のことです。
下のようにコイルの近くで磁石を上下すると、電流が流れます。
この時に流れる電流のことを「誘導電流」といいます。
2. レンツの法則とは
「レンツの法則」は、誘導電流の向きに関する法則です。
レンツの法則とは、「誘導電流は磁界の変化をさまたげる向きに流れる」という法則のことをいいます。
レンツの法則は、1833年にバルト・ドイツ人のハインリヒ・レンツさんによって発見されました。
3. レンツの法則の例
レンツの法則は、どのようなときに成り立つ法則なのかをみていきましょう!
棒磁石には、もともと下のような磁界があります。
下のように、電流計につながったコイルの中で、磁石を上下に動かします。
すると、磁石の磁界によって、コイルの中の磁界が変化します(電磁誘導が起こります)。
この時、コイルの磁界は、磁石の磁界の変化に逆らう向きで変化します。
つまり、コイルの磁界は、棒磁石とは逆向きになるように変化します。
下の図では、磁石の磁界は下方向に向いているので、コイルの磁界は上方向に向きます。
コイルのこの磁界の変化(電磁誘導)によって、コイルで「誘導電流」が発生します。
誘導電流は「右ねじの法則」より、コイルの下から上に向かって時計回りの方向で発生します。
このように、「誘導電流は、磁石の磁界の変化をさまたげる向きに流れる」ことを『レンツの法則』といいます。
4. まとめ
今回は、「レンツの法則」について解説しました!
最後に今回のポイントをまとめて確認しておきましょう!
① コイルの磁界は、磁石の磁界によって変化する「電磁誘導」が起こる。
② コイルでは、電磁誘導によって「誘導電流」が流れる。
③ レンツの法則とは、「誘導電流は磁界の変化をさまたげる向きに流れる」という法則である。
それでは、最後まで読んでいただきありがとうございました!