物理

レンツの法則と誘導電流についてわかりやすく解説!【中学 理科】

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。

コイルと磁石による電磁誘導のしくみ

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。

磁石とコイルによる誘導電流

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。

ハインリヒ・レンツの画像
出典:Wikipedia 様

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。

棒磁石のまわりの磁界

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。

コイルと電流計と棒磁石

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)。

棒磁石とコイルによる誘導電流

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。

磁石の磁界によるコイルの磁界の変化

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。

磁石の磁界の変化による誘導電流の向き

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!

【今回のポイント】

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!

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