TOP   ≫  物理 ≫ 
  • 高教研物理VIDEO
  ≫  【電流・磁界】
【電流・磁界】

 

磁界の観察(砂鉄の動き)

電流のまわりにできる磁界の様子を鉄粉を使って観察します。実験は直線電流,円電流,コイルを流れる電流です。

電流のまわりには「右ネジの法則」に従って磁界が発生します。実験は導線に電流を流し,そのまわりに砂鉄を振りまきます。すると,導線のまわりに磁力線に従って砂鉄が移動します。砂鉄の移動する様子を観察してください。

磁界の観察(方位磁針)

電流のまわりにできる磁界の様子を方位磁針を使って観察します。

実験は直線の導線のまわりに方位磁針を並べます。導線に電流を流すと電流のまわりには「右ネジの法則」に従って磁界が発生します。電流が流れていないときは,すべての方位磁針は同じ方向(Nが北方向)を指していますが,電流を徐々に大きくしていくと,方位磁針の針は導線のまわりの磁力線に従って円を描くように並びます。

   

電気ブランコ

コイルと磁石による電磁力の実験です。

U字型磁石の一方にコイルを近づけておき,このコイルに電流を流します。すると「フレミングの左手の法則」に従ってコイルは力を受けます。このとき,コイルをブランコのような状態にしておくと,コイルはゆらゆらと揺れ始めます。

リニアモーターバー

コイルと磁石による電磁力の実験です。

シャープペンシルの芯を角形フェライト磁石の両端に,両面テープで平行に固定します。これをレールにして上にもう1本芯を渡します。このレールに電池をつなぐと,渡した芯は「フレミングの左手の法則」に従って力を受け,ころころと転がり出します。芯が移動する様子を観察してください。

ホイートストンブリッジ回路(メートルブリッジ回路)

1mのものさしにニクロム線を張り,ホイートストンブリッジ回路(メートルブリッジ回路)を作ります。既知抵抗と未知抵抗の比が,ニクロム線の長さの比になってあらわれます。

平行電流の力

平行電流には互いに力をおよぼしあいます。

実験は,アルミホイル(1cm×30cm)2枚を5mm程度離して平行に取り付けます。これに同方向の10[A]程度の電流を流すと,互いに引力がはたらき引きつけあいます。また,逆方向に電流を流すと,こんどは斥力がはたらきます。

ローレンツ力

ローレンツ力によっておもちゃの船が移動する様子を収録しました。

容器に硫酸銅を入れ,極板間に電流を流すと,ローレンツ力によって硫酸銅が移動する様子がわかります。

ガラスの電気伝導

ガラスは不導体ですが,赤くなるまで加熱すると電気が流れます。実験はまず,ガラス棒上に距離を離して導線を付け,そのままでは電球は点灯しないことを見せます。(導線を直結した場合には電球が点灯する)

電気抵抗と温度

模型の電池とモータの間に電球のフィラメントを取り付けます。スイッチを入れると模型が動き出します。フィラメントに息を吹きかけるとフィラメントの電気抵抗が変化します。電気抵抗は温度が低くなると小さくなるので,息を吹きかけている間,模型には大きな電流が流れ,その結果模型は速く走ります。