どうして、真ん中の磁石は浮いているんだろう?
磁石の作る磁界とは?
磁石どうしを近づけると、くっつこうとしたり、はなれようとしたりするよね。
これは、磁石にはN極とS極という、2つの極があるからなんだ。ちがう極を近づけるとくっつこうと、同じ極どうしを近づけるとはなれようとするね。
この仕組みには、N極から出てS極に入る「磁界」というもので説明できるんだ。この磁界の中に磁石をおくと、磁石は力を受けるんだよ。
たとえば、磁石の同じ極どうしを近づけることを考えよう。下の図のように、2つの磁石が作る磁界は、ぎゃく向きになっているね。この場合、磁石はしりぞけ合うよ。
ぎゃくに、磁界の向きがそろうように、ちがう極を向かい合わせて磁石をおくと、くっつこうとするんだよ。
最初の写真の磁石についても考えよう!
では、下の写真の真ん中にある、うすい磁石を見てみよう。
重力にさからってういていて、ふしぎだね。これは、土台にある6つの磁石がげんいんだよ。この写真のように、磁石の力で物をうかせることを、磁気浮上というよ。
土台の磁石による磁界は、下の図の黄緑のやじるしのようになっているよ。ちょうど、うずをまくようにあるね。この磁界の中で、N極とS極の向きを考えて、磁石をぼうに通しているよ。すると、下の図で、黄緑の磁界に対して、むらさきの磁界がぎゃく向きになっているね。だから、しりぞけ合いが起きて、磁石がうくんだ。
磁界について考えていないと、真ん中の磁石のN極と周りにあるS極が向かい合っているから、くっつきそうに思えるよね。でも、磁界を考えると、浮かぶ理由が納得できるよね。だから、違う極同士が向いてるとくっつくっていう説明だけじゃなくて、磁界について考える必要があるんだね。
明日は、工大祭にはなかった、「磁界」をつかったクイズ(パズル)を紹介するよ。よかったら、明日も覗いてみてね!
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