中学受験の理科 電流と電磁石～電磁石の強さと方位磁針の向き【2】

この演習問題は、かならず3つの学習を終えてから取りくんでください。

【電流と電気回路の基本】
⇒ 中学受験の理科 電流と電気回路～この順番で学ぶと基本は完ペキ！

【電流と電気回路の応用】
⇒ 中学受験の理科 電流と電気回路～豆電球の直列と並列の組み合わせ

【電流と電磁石】
⇒ 中学受験の理科 電流と電磁石～これだけの習得で基本は完ペキ！

【問題】

AとBはまったく同じコイルで、コイルAを西側、コイルBを東側に置きました。さらに、コイルAとコイルBとのまん中に、方位磁針を置いています。

① コイルAの回路にあるスイッチを入れて電流を流すと、方位磁針のN極はどちらの方向にかたむきますか？

② ①の状態から、さらにコイルBの回路にあるスイッチを入れて電流を流すと、方位磁針のN極にはどのような変化が見られますか？

③ ②の状態から、コイルBの電池をプラス・マイナス逆につないで電流を流すと、方位磁針のN極にはどのような変化が見られますか？

解答と解説

【解答】

① 少し東側にかたむく。

② さらに大きく東側にかたむく。

③ 方位磁針のN極はかたむかず、真北を向く。

【解説】

電磁石のN極とS極を考えるときに守ることは、以下の3点です。

1.  コイルの図に、電流が流れる向きを書きこむ。
2.  電流の向きと、右手の4本指を合わせる。
3.  右手の親指方向がN極。

① コイルAの回路にあるスイッチを入れると、コイルAは電磁石となり右はしがN極ですね。

その結果、方位磁針のS極はコイルAに引きつけられ、N極はコイルAと反発する方向に力がはたらくため、方位磁針のN極は少し東側にかたむきます。

② コイルBの回路にあるスイッチを入れると、コイルBは電磁石となり右はしがN極ですね。

その結果、方位磁針のN極はコイルBに引きつけられ、S極はコイルBと反発する方向に力がはたらきます。

この力はコイルAによるものと同じ方向であるため、方位磁針のN極はさらに大きく東側にかたむくわけです。

③ コイルBの回路にある電池のプラスとマイナスを逆につないで電流を流すと、さきほどとは逆に、電磁石（コイルB）は左はしがN極ですね。

その結果、方位磁針のN極はコイルAとコイルBから同じ強さで反対方向の磁力を受けることになり、かたむかずに真北を向きます。

完全に回答できなかった場合は、以下の学習が不足しているので、あらためて取りくみ直してください。

【電流と電気回路の基本】
⇒ 中学受験の理科 電流と電気回路～この順番で学ぶと基本は完ペキ！

【電流と電気回路の応用】
⇒ 中学受験の理科 電流と電気回路～豆電球の直列と並列の組み合わせ

【電流と電磁石】
⇒ 中学受験の理科 電流と電磁石～これだけの習得で基本は完ペキ！