右ねじの法則で電流と磁界の関係を知る

この記事は次の項目について書いています。

• 右ねじの法則の使い方を説明します。

• 導体やコイルに電流を流したときに、発生する磁界の方向がどの様になるかについて説明します。

右ねじの法則とは

「右ねじの法則」 は電流と磁気に関する法則で、電磁気学の基本と言われる法則です。

右ねじの法則はフランスの物理学者アンドレ=マリ・アンペールによって発見された法則です。

そのため、右ねじの法則は アンペールの右ねじの法則 とも言われます。

■ 右ねじとは 

ねじをドライバーなどで、 右方向(時計方向)に回すと、進む「ねじ」 のことです。

  1. 右ねじの進行方向=電流の向き
  2. 右ねじの回転方向=磁界の向き
  3. となる法則のことです。

導体に電流が流れたときの磁界

図のような導体に下向きの電流が流れると、右ねじの法則により磁界は図のような向きになります。

■ 電流の向きが逆になれば、当然、磁界の向きは反対(反時計方向)になります。

■ 導体にできる磁界の形状

導体に電流が流れると、磁界は図のように同心円状にできます。

■ 電流の向きを表す記号

電流の向きを平面的に表すときには、図のような記号を使います。

■ 磁界の向きと方位磁針

今、図のように手前から奥に向かって電流が流れた時、発生する磁界の向きは時計方向になります。

この時、方位磁針をおくと図のようにN極が磁界の向きになります。

コイルに電流が流れたときの磁界の向き

導線を図のようにぐるぐると巻いたものをコイルといいます。

コイルに電流を流すと磁界が発生します。

電流の向きを変えると磁界の向きも変わります。

この時発生する磁界の向きも、右ねじの法則によって知ることができますが、コイルの場合は次の図のように、右手の法則 を使うとよくわかります。

むずかしい法則ではないので、簡単に覚えられると思いますが、次のような覚え方があります。

右手を握り、図のように親指を向けます。

親指の方向を電流の流れる方向とすると、親指以外の握った方向が磁界の方向になります。

磁界の向きと方位磁針

コイルに図のような向きの電流を流します。

この時方位磁針をコイルの周りにおくと、図のようになります。

これは、ひとつの磁石があるのと同じことになります。

このように電流を流したときに、磁石になるものを 電磁石 といいます。

電磁石には次のような、特徴があります。

  1. 電流を多くすると、磁力が大きくなる。
  2. コイルの巻数を増やすと、磁力が大きくなる。
  3. コイルの中に鉄芯を入れると、磁力が大きくなる。
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以上で「右ねじの法則で電流と磁界の関係を知る」の説明を終わります。