電磁気実験

部品と材料

• 6ボルトバッテリー
• 磁気コンパス
• 小さな永久磁石
• 28ゲージのマグネットワイヤーのスプール
• 大きなボルト、釘、または鋼棒
• 電気テープ

マグネットワイヤー は、ゴムやプラスチックの絶縁体の代わりにエナメル質の絶縁体を備えた細いゲージの銅線の用語です。その小さなサイズと非常に薄い絶縁により、コンパクトなコイルに多くの「ターン」を巻くことができます。

ボルト、釘、またはその他の棒状の鋼製フォームに数百回巻き付けるのに十分なマグネットワイヤーが必要です。

必ず磁性のボルト、釘、またはロッドを選択してください。 。たとえば、ステンレス鋼は非磁性であり、電磁石コイルの目的には機能しません！

この実験の理想的な材料は軟鉄です。 、ただし、一般的に入手可能な鋼であれば十分です。

相互参照

電気回路の教訓 、第1巻、第14章：「磁性と電磁気学」

学習目標

• 左手の法則の適用
• 電磁石の構造

回路図

イラスト

手順

ワイヤーを摩耗から保護するために、棒鋼（またはボルト、郵便物）の周りに電気テープの単層を巻き付けます。

鋼棒の周りに数百ターンのワイヤーを巻き付けて、コイルを可能な限り均一にします。

ワイヤーを重ねても大丈夫ですし、釣り用リールがスプールに線を巻くのと同じスタイルで巻いても大丈夫です。

あなたがしなければならない唯一のルール 以下は、すべてのターンを同じ方向にバーに巻き付ける必要があるということです（時計回りから反時計回りに逆転しないでください！）。

ドリルプレスはコイル巻きの優れたツールとして機能することがわかりました。ドリルビットのようにロッドをドリルのチャックに固定してから、ドリルモーターを低速でオンにして、巻き付けを行います。

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これにより、非常に安定した均一な方法でワイヤーをロッドに送ることができます。

ロッドに数百ターンのワイヤーを巻き付けたら、ワイヤーコイルに1〜2層の電気テープを巻き付けて、ワイヤーを所定の位置に固定します。

ジャンパーリードに接続するためにコイルワイヤーの端からエナメル絶縁体をこすり落とし、次にコイルをバッテリーに接続します。

電流がコイルを通過すると、強力な磁場が生成されます。ロッドの両端に1つの「極」があります。

この現象は電磁気学として知られています 。磁気コンパスは、電磁石の「北」極と「南」極を識別するために使用されます。

電磁石がオンになっている（バッテリーに接続されている）状態で、1つの極の近くに永久磁石を配置し、引力または反発力があるかどうかを確認します。

永久磁石の向きを逆にして、力の違いをなくします。

電磁気学には、リレー、電気モーター、ソレノイド、ドアベル、ブザー、コンピュータープリンターのメカニズム、磁気メディアの「書き込み」ヘッド（テープレコーダー、ディスクドライブ）など、多くの用途があります。

バッテリーが電磁石コイルから切断されると、大きな火花に気付く場合があります。これは、バッテリーを単に短絡した場合に発生する火花よりもはるかに大きいものです。この火花は、コイルに電流が突然遮断されるたびに発生する高電圧サージの結果です。

この効果は、誘導「キックバック」として知られています。 小さいながらも無害な感電を起こすことができます！

この感電を避けるために、電源を切るときに回路の切れ目を横切って体を置かないでください！

コイルの電源を切るときは、一度に片手を使用してください。完全に安全です。

この現象については、次の章（DC回路）で詳しく説明します。

関連するワークシート：

• 基本的な電磁気学および電磁誘導ワークシート