物理

右ねじの法則(右手の法則)とは?【中学 理科】

中学校で学習する「右ねじの法則(右手の法則)」についてよく理解できていますか?

この記事では、「右ねじの法則(右手の法則)とは」「導線の電流と磁界の向き」「コイルの電流と磁界の向き」などについて解説しています!

それでは早速、「右ねじの法則(右手の法則)」について一緒に学習していきましょう!

【はじめに】自己紹介

このサイトは、現役の中学教師である「たつや」が管理・運営しています。


このサイトは、教師である私が「より多くの人に科学の面白さを知ってもらいたい!」「中学生が理科を好きになるようなサイトをつくりたい!」という思いのもと執筆しています。

私の簡単な自己紹介はこちらです!

現役の中学校教師
理科教育歴 5年
理科の中でも「生物」が大好き!
サイト運営 2021年7月~
座右の銘は「不言実行」

まだまだ発展途上のサイトで、至らない点も多くあるかと思いますが、これからも「かめのこブログ」をよろしくお願いいたします(^○^)

私の詳しいプロフィールはこちらから!

1. 右ねじの法則(右手の法則)

① 右ねじの法則(右手の法則)とは?

まず初めに、「右ねじの法則」「右手の法則」について理解を深めておきましょう!

右ねじの法則」と「右手の法則」はどちらも同じものです。

ですが、中学校では「右ねじの法則」と呼ばれることが多いようです。

下のように、右ねじを回す向き」や「右手の親指以外の指を曲げたときの指の向き」で、「電流の向き」と「磁界の向き」を表します。

この法則は、1820年にフランスの物理学者である アンドレ=マリ・アンペールさんによって発見されました。

そのため、「アンペールの法則」とも呼ばれます。

※なお、「右ねじの法則(右手の法則)」は、「フレミング右手の法則」とは全く別物なので注意してください

⇒ 『フレミング左手の法則・右手の法則』 はこちら! ⇐

② そもそも「右ねじ」とは?

「右ねじの法則」に出てくる「右ねじ」が何かはご存知でしょうか??

右ねじとは、「右回り(時計回り)にまわすとしまるネジ」のことです。

「右ねじ」と「左ねじ」があるので、区別できるようにしておきましょう!

2. 右ねじの法則が使える2つの場合

右ねじの法則を使うときには、2つの場合があります。

それは、1本の導線の電流と磁界の向きを表す場合』と『コイルの電流と磁界の向きを表す場合』です。

それぞれどのようなものか確認していきましょう!

① 1本の導線の場合

下のように、1本の導線に電流が流れているとします。

この導線の周りには、電流によって「磁界(磁力がある空間のこと)」が発生します。

下のように、磁界は導線の周りをぐるぐると囲むように存在しています。

このとき、導線の電流・磁界の向きを「右ねじの法則(右手の法則)」では次のように右ねじの形(右手の形でも可)で表します

このとき、「電流の向き」と「磁界の向き」はそれぞれ次のもので表されます。

電流の向き → 右ねじの進む向き

磁界の向き → 右ねじの回る向き

ちなみに、導線の磁界は導線に近ければ近いほど強くなるため、磁力線も密になります。

② 1本の導線の場合(Part2)

続いては、1本の導線がU字に曲がっている場合について考えてみましょう!

U字に曲がっている導線に電流を流すと、導線の右側では下から上へ、導線の左側では上から下へ電流が流れることになります。

そのため、導線の磁界を上からみると、右側では反時計回り、左側では時計回りの磁界が発生します。

そして、右側と左側の導線の影響を受けて、導線の真ん中ではこのような磁界が発生します。

③ コイルの場合

右ねじの法則は、『コイルの電流と磁界の向きの関係』を表すこともできます。

コイルに電流を流すと、コイルのまわりには「磁界」が発生します。

このコイルの電流と磁界も「右ねじの法則(右手の法則)」をつかって、次のように表すことができます。

このとき、「電流の向き」と「磁界の向き」はそれぞれ次のもので表されます。

電流の向き → 右ねじの回る向き

磁界の向き → 右ねじの進む向き

※1本の導線の場合とコイルの場合で、電流・磁界を表すものが逆なので注意しましょう!

3. まとめ

今回は「右ねじの法則(右手の法則)」について解説しました!

最後に、右ねじの法則をつかう2つの場合についておさらいしておきましょう。

【1本の導線の場合】

【コイルの場合】

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!

COMMENT

メールアドレスが公開されることはありません。 が付いている欄は必須項目です

CAPTCHA