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電流と方位磁石−1 3．運動とエネルギー 学習日 月 日 中学受験 理科 7 電流と方位磁石 地球の磁界 地球は， から へと向かう磁 北極 界を作る。 磁界とは， の流れのことである。 方位磁針は磁界の方向に力を受け，磁界の方向を向く。 南極 磁界の向き方位磁針(伏角方位計，クリノメーター)、直流安定化電源装置(V，6A)、電流計(5A， 300mA)、大型円形コイル(直径約35cm)、すべり抵抗器 3 方 法 （1）図1のように、導線を南北に張り、その導線の真下に方位磁針を水平に置く。導線と方位電流と電磁気② 電流と方位磁針について、次の問いに答えなさい。 実験1 右の図1、図2のように、2つの永久磁石の間 に方位磁針をおくと、方位磁針のN極はそれぞ れ東と北を向きました。 (1) 方位磁針が北を向くのは、地球全体が大きな磁石で

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電流 方位 磁針- となるので，方位磁針のn極は左の図のようになる。 ※ちなみに磁界は導線に近いほど強く，磁力線も密集して いる。 （このような状態を磁力線が密である，という言い方をす る。） 3 コイルに流れる電流が作る磁界（右手の法則で考える）方位磁針を置くと、針はやはり模様に沿う方向を指します。 導線を流れる電流は、まわりに磁界を作るのです。 scene 03 磁界の中を流れる電流は

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 金属棒の周りに方位磁針を置いて電流を流してみましょう。 電流を流す前は5つ全てが北（右）をさしていますね。 下から上に向かって電流を流すと方位磁針の動きはこうなりました。 上から見ると 方位磁針の針が時計まわりに回っている ように見えます。電流を流す。 方位磁針の針も磁石だった ね。北を指すほうがN極，南 を指すほうがS極だよ。 電流を流すと，方位磁針の 針の向きがかわったよ！ 電磁石にも，N極とS極が あるんだね！ 電流を流していないとき，2 つの方位 磁針のN極は北を指しているね電流を調べるために導線d の下に方位磁針を置くと、図2 のアのようになって いました。スイッチp だけを入れると、方位磁針は、図2 のウのようになりま した。

基本1 1/7 方位磁針のN極は、ふつう北をさしていますが、 方位磁針の上に導線をおき、 ＋から－へ電流を流すと、 方位磁針のN極は西へ動きます。 導線をはさむように方位磁針と右の手のひらを向かい合わせたときに、親指のさす向きが、N極がふれる向きになります。 このときに、親指以外は電流の(＋から－への)向きをあらわし、 親指は、方位磁針のN極の 3章 電流と磁界 予習ワークシート 磁石の性質とはたらき～教科書p224 磁石の近くに方位磁針を置いたときに 磁針の向きが変わるのは、小さな磁石で ある磁針と磁石の間に力がはたらくから である。この磁石による力を（ 磁力 ） 理科 今回の理科は「電流による磁気作用」の単元。 磁石、磁界についての最低限の言葉は覚えなければいけませんが、基本的にこの単元は電流がつくる磁界の向き（方位磁針のN極がふれる方向）を見つけることに尽きます。 「右ねじの法則」を把握して当てはめれば全て解決するのですが、もっと簡略化した「サンドイッチ法」が登場します。 右手と方位磁針で

5 電流を流すのを止めると，どうなるか調べる。 〔結果〕電流を流したときだけ，鉄心が鉄を引き付ける。 6 電磁石を方位磁針に近づけて，針の向きを調べる。 7 乾電池の向きを変えて電磁石を方位磁針に近づけ，針の向きを調べる。2 方位磁針を用いた地磁気測定 21 理論と方法 方位磁針が地磁気の南北方向（以下の議論は， すべて地磁気の方位である）を指している時，そ れに直交する外部磁場を加えると磁針の向きが変 わる。磁針が南北方向から45 度振れたとき，地磁電流と磁石でブランコをゆらそう 電流が方位磁針の針を狂わしたり、磁石によって電流が力を受けたり、電流と磁石の関係はとてもおもしろいものです。 用意するもの 「乾電池ホルダーの工作」で作った乾電池およびホルダー， 方位磁針 (コンパス

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電流の下に方位磁針を置くと 導線の下に方位磁針を置き、電流を流 すと方位磁針は一定の方向を向く。これ は電流の回りに磁界ができていることを 意味する。 直線的な電流の回りにできる磁場（磁 界）の向きは、電流を右ねじを押し込む方位磁針のN極は、電流が流れないときは地磁気の水平分力H0の向きに向くが、電流が流れると水平分力H0と、電流によって磁針の位置にできる磁場Hとの合成磁場の向きに向く（下図）。 これから、H＝H0tanθが得られる。 すなわち、Hの大きさはtanθに比例するので、Hの大小については、tanθの大小を調べればよい。 考察 (1)tanθとIのグラフから、HとIとはどのような 電流が流れるだけで、磁場が生まれます 導線に電流を流すと、導線のまわりの方位磁針が、ある規則にそった方向へ向くことが分かっています。 つまり、永久磁石だけではなく、電流も、磁場を作ることができるのです。 電流の値を大きくすると、方位磁針が受ける磁力は大きくなります。 つまり、電流を大きくすると、電流が作る磁場の強さが大きくなって

６年単元 電流のはたらき 実験名 電磁石を作る 教科書実験 配慮すべきこと ノウハウ コイルを作るときは ストローが適している ストローの端っこに針で穴を開け そこに導線を通すとほどけない 電磁石に鉄くぎなどを付ける

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方位磁針 じ し ん のふれの見分け方 ①右手で調べる方法 下の図のそれぞれに流れる電流(A)の大きさと方位磁針 じ し ん のふれを 確認しなさい。しかし、電流が2倍・3倍・4倍となっても、方位 磁針 じ し ん 方位磁針のn極の指す向きの決め方（「右手ばさみの法則」！） 右手と方位磁針の間に導線を置く（右手と方位磁針で導線をはさむ） 親指以外の向きは電流の向きと同じにする 親指を開く方向がn極の刺す方向です右図のように，コイルのまわりに方位磁針x，y を置き，電 流を流して，磁界の向きを調べた。図中の矢印←は，電流の向 きを示している。方位磁針x，y のn 極の指す向きはどのよう になるか。真上から見た図として，最も適当なものを，次のア

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とても長い直線である導線に定常電流iを流そう．この導線のまわりに磁針(方位磁石)を置くと電流を取り囲むように磁針が 向くことが観測される．つまり，下の図のように，電流にまわりに，渦を巻くように磁場h → が発生することを示唆している．電流が作円形コイル 電源(電池15V) 直流電流計 すべり抵抗器 方位磁針 操作 1） 円形コイルに電流を流し、コイルの中心においた磁針の振れを測定する。 2） すべり抵抗器を用いてしだいに電流を増加させ、磁針の振れと電流の大きさを測定する。 3） 磁力線と方位磁針～地球の磁力線との関係 地球による磁力線は上（北）方向、方位磁針のn極も上を向いています。上段も下段も電流は上方向、方位磁針の位置は上段が導線の向こう側（図 2のa点）、下段が導線の手前側（図 2のc点）です。

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