こんにちは！この記事を書いているKenだよ。銭湯へ、走ったね。
天気の単元で習う言葉に、
ってやつがある。
こいつらは、大人になってからもくそ頻繁に耳にする言葉だから、ぜひとも押さえておきたいね。
今日は「高気圧・低気圧」の正体を暴いていこう。
まず復習しておきたいのが、
気圧
ってやつだ。
中学1年生の理科の「大気圧」で勉強してきたけど、
空気中にある物体に働く圧力のこと
だね。
「気圧」は、物体の上にある「空気の重さ」によって生じるから、低い場所には空気がいっぱいあるから気圧が高い。
逆に、高いところは上の空気量が少なくなるから、気圧が低くなるわけだね。
詳しくは「大気圧とはいったい何者？」で復習してみてね。
それじゃあ、メインディッシュの「高気圧・低気圧」を見ていこう。
前回、等圧線の記事で
気圧が等しい地点を結ぶと等圧線になる
って勉強してきたよね。
実はこの等圧線は、閉じた曲線にもなるんだ。
こんな感じで、くるっと輪っかみたいに等圧線がかかれることがある。
このように「閉じた曲線になった等圧線に囲まれたやつ」のうち、
周辺よりも気圧が高いやつを「高気圧」、逆に、周辺より気圧が低いやつを「低気圧」と呼んでいるんだ。
つまり、高気圧・低気圧といっても、
具体的にどれくらいの気圧だったら高気圧、低気圧になるのかという数値の基準がない
というわけ。
あくまでも、
周辺と比べて高いのか？低いのか？
という相対的なものでしかないのさ。
だいたい高気圧と低気圧の正体がわかってきたね。
あと押さえておきたいのが、
高気圧・低気圧ではどんな風が吹いているのか？
だね。
前の等圧線の記事で、
風は気圧が高いところから低いところに空気が流れる現象
って勉強したきた。
この風の性質を踏まえると、
高気圧は周りよりも気圧が高いから、高気圧を中心に外側に風が出て行くはず。
逆に低気圧の場合、周囲から空気が流れ込んでくるはずだ。
がしかしだよ？
日本付近でできる高気圧と低気圧は、まっすぐに風が吹いているわけではなく、右方向にゴールがずれてしまっているんだ。
高気圧と低気圧の風は、日本付近ではこんな感じの風の向きで吹いてるよ↓
なぜ風の向きは曲がってしまっているのか？
実はこれは、
コリオリの力が原因。
コリオリの力とは、地球が自転して生じている見かけの力のこと。
地球はご存知の通り、西から東に回転している（自転）よね？
実はこの回転によって、
地球にいる人からみると、本来まっすぐ移動するはずのものが右にそれているように見えるんだ。
だから、高気圧・低気圧周辺の風も右にそれているように見えるってわけ。
これはあくまでも北半球での話。南半球に働くコリオリの力は、北半球と逆の「左に目的地がそれる」という向きに働く。
北半球と南半球では、高気圧と低気圧の風向きが反対になることに注意してね。
後はこの風の向きの覚え方だね。
おすすめなのは、
と順を追って風向きを考えることかな。
たとえば、高気圧からまっすぐ風を出してみる。
そして、本来真っ直ぐ到達するはずの風が、北半球エリアの場合、右にゴール地点がずれる。
そして、スタート地点に近い中間地点もずらしてみよう。ポイントは、
コリオリの力はスタートに近いほど弱いということ。
だから、ゴールのズレよりも小さくなるはずだ。
そして、それをスタート地点から滑らかに結んであげるんだ。
これで高気圧の風の向きがかけるはずだよ。
こんな感じで、
なぜ高気圧・低気圧の風の向きは曲がるのか？
まで理解しておけば万々歳。」
ぜひやってみてね。
そんじゃねー
Ken
こんにちは！この記事を書いているKenだよ。ドラえもん、出てきたね。
「天気の単元」で重要になってくるのが、
等圧線
というツールだ。
等圧線とは、
（同じ時間に観測した）気圧が等しい地点を滑らかに結んだもの
だよ。
例えば、 A ・ B・C 地点 という3つの観測地点があったとしよう。
このとき、正午12時に観測した気圧がぜーんぶ1020 hPa だったら、A・B・Cを滑らかに結べばいいんだ。
この線が「等圧線」だ。
等圧線の間隔には、
っていうルールがあるよ。
例えば、990 hPa から1030hPaまで等圧線をかくとこんな感じになるね↓
ポイントはやはり、
かな。
ルールに従って等圧線を書いてあげれば大丈夫。
あともう一つ、等圧線で押さえておきたいのは、
等圧線と風の関係。
実は「風」というものは、
気圧の高いところから低いところに空気が流れる現象のこと
なんだ。
だから、等圧線の気圧が高いところから、低いところに向かって風が吹くことになる。
そして、「風の強さ」も等圧線からわかるよ。
ズバリ、
等圧線の間隔が狭いほど強い風が吹くんだ。
逆に、等圧線の間隔がゆるければ風が弱くなるね。
この等圧線と風の強さの関係は、
山の斜面にボールを置いたシチュエーション
を想像するとイメージしやすいかな。
山の上にボールを置いたら転がると思うんだけど、急な斜面の方がボールのスピードが速くなるよね。
これと同じで、気圧の場合も
「気圧がどれくらい変化したのか？」という変化量が大きいほど、風が強くなるんだ。
次は「高気圧・低気圧」について勉強していこう。
そんじゃねー
Ken
こんにちは！この記事を書いているKenだよ。とろろ、追加したね。
天気の単元で、よくテストに出てくるのが、
雲のでき方
だ。
空に浮かんでいる雲たちはどうやってできているんだろう？？
今日は暇だったからイラストで説明してみたよ。
物語の主人公は「水蒸気を含んでいる空気」だ。
水蒸気は目に見えず、空気に溶け込んじまっている。
だから、外見は普通の空気ってわけ。
まあ、空気も目に見えないんだけど。
で、その空気がさ、なんらかのきっかけで上昇しちゃうんだ。
空気もさ、
「上がってるよ！上がってる！」
ってびっくりしてるだろうね。
空気が上昇するきっかけは次の3つ。
ちょっと補足しておこう。
1つ目の山の斜面にぶつかった場合はなんかわかるよね。すーっと山の斜面を空気が滑ってるイメージ。
2つ目の「温められると上昇してしまう」のは空気の分子の動きが大きくなって、空気が膨張して密度が軽くなるからね。
3つ目の「暖かい空気が冷たい空気の上に登ってしまう」は暖かい空気の方が密度は小さいから、冷たい空気の上に登ってしまうって話だよ。
上昇してしまった水蒸気を含む空気は、今度は膨張してしまうんだ。
上に行けば行くほど、気圧が低い。
なぜなら、気圧は空気の重さで生じていて、上に行くほど空気の量が少なくなるからだね。
すると、上がってきた「元地上にいた空気」は膨張しちゃう。
なぜなら、周りの空気より気圧が高いからね。
空気が上昇して膨張しちゃうと、今度は空気の温度が低くなる。
これは熱の出入りがない状態で膨張する「断熱膨張」という現象だね。
なぜ、膨張すると温度が下がっちゃうんだろう？？
実はこれは空気1m³あたりに含まれる熱量が小さくなっちゃうからなんだ。
石油ストーブで暖めたリビングルームを想像してみて。
ストーブの強さを変えずに、リビングを大きくしてしまったらどうなるかな？？
そう、そうだよ。
ストーブの熱は変わらないから、新しくできたスペースをあっためるために熱がとられちゃうんだ。
結果的に、部屋全体の温度は下がってしまうってわけ。
これと同じことが膨張した空気に起こっているんだ。
前回、「凝結・露点」の記事で、
温度が下がると飽和水蒸気量が小さくなる
って勉強してきたよね。
空気の温度が下がると、飽和水蒸気量が小さくなって、水蒸気が水滴になって出てきてしまうことがある。
この現象を「凝結」と呼んでいたね。
実はこの「凝結」は上昇した空気でも起きているんだ。
空気が上昇して、冷えて、飽和水蒸気量が小さくなって、
水蒸気の一部が水滴としてできてしまうんだ。
水蒸気から水滴が出てしまったんだけど、水滴は軽い。
軽いから空に浮かんじゃうんだ。
地面に落ちてこないでふわふわと空を漂っていることになる。
これが雲の正体だね。
遠くからだと白く見えるけど、近くからだと、ただの水滴だから霧のように見えるはず。
だから、ドラえもんの映画「のび太と雲の王国」みたいに雲に乗れないのね。
できれば雲に乗りたかったんだけどね。
水滴はただ浮かんでいるだけじゃなくて、
大きくなって成長するんだ。
違う水滴と合体したり、
空気の温度が下がって、水滴になる量が増えたりする。
そして、大きくなりすぎた水滴はついに落下。
この「地上に降りてた水滴」が雨の正体。
雪の場合は、水滴が氷になったものが、そのまま地上に降りてきてしまったものだ。
以上が雲のでき方と雨、雪の正体だったね。
あと、雨や雪と似たような現象があって、それは、
霧（きり）
だね。
実は「霧」は「雲」に似ていて、
「空気が上昇する」を省いたバージョンだよ。
空気が上昇せずに、地表付近で冷やされた結果、飽和水蒸気量が小さくなって、水蒸気が水滴になるんだ。
という感じで、雲のでき方のフェーズを順番ごとに追っていけば難しいことはないね。
テストにも出てきやすいし、日常でも目にする現象だからよーく復習しておこう。
そんじゃねー
Ken
天気の単元で重要になってくるのが、
飽和水蒸気量（ほうわすいじょうきりょう）
だ。
シンプルにいってしまうと、
1m³の空気が含むことができる水蒸気の重さ
のこと。
中1理科で「水に溶けることができる物質の限界量のこと」を「溶解度」って習ったよね？
じつは、空気にも水蒸気を含むことができる限界があるってわけだね。
実はこの飽和水蒸気量というやつは、
温度によって変化するよ。
具体的に言うと、次のように変化するんだ（Wikipediaより）。
気温(℃) 飽和水蒸気量(g/m3) 50 82.8 40 51.1 35 39.6 30 30.3 25 23.0 20 17.2 15 12.8 10 9.39 5 6.79 0 4.85 -5 3.24 -10 2.14 -20 0.882 -30 0.338 -40 0.119 -50 0.0381
この表を見るとわかるけど、
温度が低ければ飽和水蒸気量が小さくなる。
逆に、温度が高ければ飽和水蒸気量も大きくなるよ。
例えば、30° の空気は 1m³ 中 30.3 gの水蒸気を含むことができる。
一方、10° の空気なら 9.39 g しか水蒸気を含めないんだ。
ここで疑問に思ってくるのが、
なぜ温度が高くなると飽和水蒸気量も大きくなるのか？
ってことだよね。
「めんどくさいから温度が変わっても同じでいいじゃん！」
と思っちゃうもんね。
実はこの現象は、
空気の分子の動きを考えるとわかりやすいよ。
温度が上昇すると、空気を構成している小さな粒子（分子）の動きが活発になるんだ。
分子の動き自体が大きくなるから、当然、空気が大きくなる。
だから、水蒸気を多く含めるようになるってわけ。
逆に、温度が下がると空気の分子の動きも小さくなっちゃう。
水蒸気を含むことができるスペースの余裕がなくなっちまうんだね。
飽和水蒸気量がしっくりきたら、湿度を計算してみよう！
そんじゃねー
Ken
前回は「飽和水蒸気量」を勉強してきたけど、そのほかにも天気の単元で重要なキーワードがあるよ。
それは、
の2つ。
前回、
飽和水蒸気量とは温度によって変化する
って勉強してきたよね？
温度が下がると飽和水蒸気量が小さくなって、温度が上がると飽和水蒸気量が大きくなるって話だったはず。
この性質を踏まえると、空気を冷やしたら
含んでいる水蒸気の重さが飽和水蒸気をオーバーする
っていう事態が起きると思うんだ。
このとき、飽和水蒸気量を超えた水蒸気たちは水蒸気として存在できず、
水滴として出てきてしまうよ。
このように、
「空気を冷やして水蒸気が水滴になって出てきちゃう現象」のことを
凝結（ぎょうけつ）
と呼んでいるよ。
そして、凝結が始まる温度のことを
露点（ろてん）
と呼んでいるんだ。
例えば、25℃の水蒸気を冷やして15℃で湿度100%になり、空気中の水蒸気が水滴になって出てきちゃったとしよう。
この時、水蒸気が水滴に変わり始めた「15℃」を「露点」と呼んでいるんだね。
テスト前によーく復習しておこう！
そんじゃねー
Ken
中学理科の天気の単元では、
天気図の記号
を勉強していくね。
天気図記号とは、天気図で使われる記号たちのことで、この天気図の記号を見れば、
観測地点の天気・風向・風力がわかるようになるんだ。
たとえば、こんな奴が天気図の記号かな↓
まあ、なんか、遺跡とかに書いてありそうだけど、これだけで天気・風向・風力を表しちゃってるすごいやつなんだ。
今日はその天気の基本である、
天気図の記号の書き方
をマスターしていこう。
次の3ステップでOK。
まずやらなきゃいけないのが、
天気記号をかく
つまり、
観測地点の天気がどうなっているのか？を記号で表すことになるんだ。
たとえば、天気図の天気記号は次のような種類があるよ。
めちゃくちゃいっぱいあって覚えづらいけど、ようは
丸をかいて、中に何か書けばいいね。
これだけで天気を表せるなんて最強だ。
ただ、天気図でちょっと難しいのは、
快晴・晴れ・曇りの区別
かな。
これら3つの天気は
「雲量」という雲の量で判断するよ。
空全体を10とした時、雲が覆っている割合のことを「雲量」というんだけど、それが0から1の場合は快晴。
2から8の場合は晴れ。雲量が9から10の時はくもりになるね。
まあ、ぶっちゃけここら辺は感覚的なものになるから、微妙な判断は個人に任せることになるね。
たとえば、こんな感じの空の日があったとしよう。
ぼくの感覚だと、これは空10に対して、まあ、そうだな、雲は2ぐらいあるな。
というわけで雲量は「2」で、天気は「晴れ」ということになる。
続いては、風向を書いていこう。
風向とは、
風が吹いてくる方角のこと。
例えば、東から風がふいてくれば、風向は「東」になるね。
天気図の記号では、
風向の向きに棒をつけて風向を表すんだ。
しかも厄介なのが、その方角は「16方位」を使わなきゃいけないこと。
いやあ、細かい。
例えば、南東から風が吹いている場合、南東の向きに棒をかけばいいよ。
最後に、風の強さを表す「風力」を記入していこう。
風力は、
0〜12の13段階で表すんだ。
どうやって強さを判断するのかというと、
風力階級表という表を参考にするよ。
この表では、ある風速に当てはまる風力が書かれているから、風速を測って、それに当てはまる風力を割り当てていくんだ。
風力がゼロの場合は、天気記号に何もかからなくて大丈夫。
風力が1から6の時は、棒のツノの右側にどんどん線を手前から足していくよ。
7から12の時は左側に線を奥からつけたしていって、12でマックスの風力になるのね。
ということで、最初に見た謎の天気号の正体は、
を表した天気図の記号だったわけだ。
こんな感じで、天気図の記号も、
を書き込めば大丈夫。
天気図記号の基本をマスターしたら、今度は「凝結・露点とは何か」を勉強していこう。
そんじゃねー
Ken
こんにちは！この記事を書いているKenだよ。ランチパック、3連続だね。
天気予報でよく出てくるのが、
湿度
という数値だ。
これはズバリ、
空気の湿り具合を数値で表したもの
で、もっと具体的に言うと、
ある温度の1m³の空気に含まれる水蒸気の質量が、その温度の飽和水蒸気量に対してどれくらいなのか？を百分率で表したもの
なんだ。
湿度の計算式はこんな感じ↓
湿度 [%] = (1m³の空気に含まれる水蒸気の質量）÷（その空気の温度の飽和水蒸気量）× 100
この式を見ればわかるけど、
「1m³の空気に含まれる水蒸気の質量」と「その空気の温度の飽和水蒸気量」が等しかったら湿度は100%になるね。
湿度100%という状態は、限界まで水蒸気がパンパンに詰まっているわけだ。
この事態は全然あり得ることだから、部屋の湿度計が100%で動じることなかれね。
例えば、水蒸気が1m³あたり10g含まれている空気があったとしよう。
飽和水蒸気量が50 g だった場合、湿度は
湿度 [%] = (1m³の空気に含まれる水蒸気の質量）÷（その空気の温度の飽和水蒸気量）× 100
= 10 ÷ 50 × 100
= 20%
になるんだ。
こんな感じで、湿度の計算では
がわかっていれば計算できるね。
テストでは単純に湿度を計算するだけじゃなくて、
湿度から水蒸気の質量を求める問題
も出てくるよ。
例えば、次のような問題↓
こういう問題は、
湿度の計算公式を変形させりゃいいね。
湿度の公式は
湿度 [%] = (1m³の空気に含まれる水蒸気の質量）÷（その空気の温度の飽和水蒸気量）× 100
だったから、これを「1m³の空気に含まれる水蒸気の質量」について等式変形してやると、
(1m³の空気に含まれる水蒸気の質量）= 湿度 ×（その空気の温度の飽和水蒸気量）÷ 100
になるはず。
この式で「1m³の空気に含まれる水蒸気の質量」を計算してやると、
(1m³の空気に含まれる水蒸気の質量）= 湿度 ×（その空気の温度の飽和水蒸気量）÷ 100
= 40 × 30 ÷100
= 12 [g]
になるね。
つまり、1m³ に12 [g] の水蒸気が入っていたことになる。
というわけで、ここまでの湿度の練習問題が解ければ完璧。
次は「天気図の書き方」を勉強していこう。
そんじゃねー
Ken
こんにちは！この記事を書いているKenだよ。マット、買ったね。
世の中には2種類の電流が存在してるって知ってた？
それは、
の2つ。
今日はこいつらの違いを説明していこう。
まず「直流電流」からだね。
これは、
一定の向きに流れる電流のこと
だ。
例えば、「電池の電流」が直流だよ。
電池のプラスからマイナス方向に流れるようになっていて、紛れもなく一方向の電流。
電流の大きさも一定だね。
横軸に「時間」、縦軸に「電圧」のグラフを描くとこんな感じになる ↓
常に電流の大きさも向きも同じになってるのね。
一方、交流電流とは、
電流の向きと大きさが周期的に変化している電流
なんだ。
例えば、家庭用のコンセントの電流は「交流」。
電流の大きさ・向きが時間によって絶えず変化しているのが特徴だね。
さっきと同じように、時間と電圧のグラフをかいてみると、このように波のようなグラフになるんだ↓
でも、このままだと電流の大きさとか向きが一定じゃなくて使い物にならないから、ACアダプタという装置を通すんだ。
みんなが使っているスマホも充電するときにACアダプタの充電器を使っているはず。
そうすると、交流が直流に変換されて、電化製品には直流が流れるようになるのね。
ここで疑問になってくるのが、
「ぜんぶ直流でよくね？」
ということ。
交流の電流も、最後の最後で直流に変換するなら、最初からぜーーーんぶ直流でいいんじゃないかと思っちゃうよね。
それじゃあ、
なぜ、家庭用のコンセントは交流電流なのか？
実はその答えは、
家庭用の電気をつくる発電機の仕組み
によるんだ。
発電機の仕組みを簡単に言ってしまうと、
コイルと磁石を使って発電しているよ。
「電磁誘導」という現象を利用しているんだ。
コイルに磁石を近づけたり離したりして、磁界を変化させる。
その結果、コイルに誘導電流が流れて、そのゲットした電流を各家庭に送っているわけだ。簡単にいうと。
つまり、発電機の中身を見てみると、コイルの近くを磁石が上下に動いたりしていることになる。
レンツの法則でシミュレーションしてみればわかるけど、
磁石を出したり入れたりすると、電流の大きさ・向きが時間によって変化するんだ。
N極の磁石をコイルに突っ込む時は反時計回りに流れるし、
引っ込めると、逆向きの電流が流れることになる。
つまり、磁石の動きによって電流の向きが変化するわけだね。
だから、発電機によって作られる家庭用のコンセントは「交流」になっているんだ。
発電機の中身はもっと複雑なんだろうけど、シンプルにいってしまうとこんな感じ。
「直流」と「交流」の違いは理科の勉強だけじゃなく、一生お世話になるから納得しておこう。
そんじゃねー
Ken
こんにちは！この記事を書いているKenだよ。いも、買いすぎたね。
今日は電気と磁石の単元で重要になってくる、
を勉強していこう。
まず電磁誘導とは、
コイルの近くで磁石を動かしたら、コイルに電流が流れる現象のこと
だ。
磁石をコイルに近づけたり遠ざけたりすることで、今まで平和だったコイル内の磁界が大乱れ。
その乱れが原因となって、コイルに電流が流れるってわけ。
いやあ、摩訶不思議すぎるぜ。
そして、この「電磁誘導が起きた時に流れる電流のこと」を
誘導電流
と呼んでいるんだ。
この誘導電流というやつは、
という性質を持っているよ。
クソ巻き数が多いコイルを使えば誘導電流がデカくなる。
磁力の強い磁石を使っても誘導電流がデカくなる。
素早く磁石を動かしても誘導電流がビッグになるわけだ。
いやあ、誘導電流も摩訶不思議だぜ。
最後にレンツの法則だ。
これは1800年代のロシア人のレンツさんが発見した法則のことね。
このレンツの法則は、
誘導電流の向きに関する法則なんだ。
実は、
誘導電流は「磁界の変化を妨げる向き」に磁界が発生するように流れる
というルールになっているんだ。
例えば、このようにコイルに 磁石のN極を近づけたとしよう。
この時、コイルの内部の磁界は上から下への磁界が増えているね？
でも、コイルはこの変化を好かんわけだ。
増えちまった磁力を打ち消すような磁界を自ら作ろうとするんだ。
だから、このような向きの磁界がコイルに発生する。
そして、ここで使うのが右ねじの法則。
電流の向きに対して右回りに磁界ができるんだったね？
だから、このように磁界が誕生するということは、コイルに反時計回りに電流が流れていることになる。
いやあ、という感じでちょっとむずいけど、
という3ステップで考えれば大丈夫。
レンツの法則の問題は出てきやすいからテスト前に練習しておこう。
次は「直流と交流の違い」を勉強していくよ。
そんじゃねー
Ken
こんにちは！この記事を書いているKenだよ。柱が、黒いね。
導線を磁界の中にセットして、電流を流すと「ある現象」が起きる。
それは、
導線が動く
ってやつ。
しかも、電流を大きくすると、より大きく動く、というおまけつきだ。
実は、このコイルが「磁界から受ける力の向き」というものは、
の2つによって決まるんだ。
そんな導線が受ける力の向きを知るために使えるのが、
フレミングの左手の法則
だ。
使い方はいたって簡単。
まず左手を出してみよう。
薬指と小指をしまってみる。
すると、
の3本が残るよね。
その状態で、人差し指を真上に、中指を右に、親指を顔の方に向けてみよう。
これがフレミングの法則の基本ポジションだから、この指の形をマスターしようぜ。
じつはそれぞれの指には役割があって、
| 親指 | コイルが磁界から受ける「力の向き」 |
|---|---|
| 人差し指 | 磁界の向き |
| 中指 | 電流の向き |
になっているよ。
フレミングの左手の法則の使い方を見ていこう。
まず中指の向きを「電流の向き」に合わせて、
次に人差し指を「磁界の向き」に合わせる。
残った親指が、コイルが「磁界から受ける力の向き」になるんだ。
だから、フレミングの左手の法則の使い方は、
という3ステップになるね。
例えば、上に N 極、下に S 極の磁石があるシチュエーションを想像してみよう。
この時、導線に左から右に電流が流れたとする。
この導線に働く力を求めてみよう。
まずは左手の中指を電流の向きに向ける。
そして、磁界の向きに人差し指を向ければいいから、左手はこんな感じ。
で、残った左手の親指の向きが「導線が磁界から受ける力の向き」になるから、導線は緑の矢印の向きに動くね。
ここまでフレミングの左手の法則の使い方はわかったけど、
じゃあ一体どうやって覚えるんだろう？
すぐに忘れちゃいそうだよね。
覚え方でおすすめなのが、
「でん、じ、りょく」
と唱えながら指を触っていく方法。
フレミングの左手の法則の基本ポジションを作って、右手の人差し指で、左手の中指を触りながら「でん」、
人差し指を触りながら「じ」、
親指を触りながら「りょく」と。
左手の指たちを触りながら、
「どの部分がどの役割を担っているか？」を口ずさみながら全身で覚えていく。
これがオススメの覚え方かな。
次は「レンツの法則」を勉強していこう。
そんじゃねー
Ken
こんにちは！この記事を書いているKenだよ。サングラス、救出したね。
前回の「右ねじの法則」で、
導線に電流を流すと磁界ができる
という現象を勉強してきたね？
詳しくは「右ねじの法則」を読んでほしいんだけど、この性質を踏まえると、
円形に巻いたコイルに電流を流すと磁界ができる
はずなんだ。
例えば、銅線を円形状に巻いたコイルがあったとしよう。
そこに電流を流すと、導線に生じる磁界の向きは「右ねじの法則」により、このようになっているはず↓
1つ1つの導線に生じる磁界の向きを合わせてやると、コイル全体では、
右から左に流れるような磁界が生じているんだ。
このコイルの磁界の向きを覚えるために使うのが
右手の法則
になってくるわけだ。
ってことで、「右手の法則」の使い方を解説していこう。
その名の通り「右手」を使う法則だ。
右の「小指〜人差し指」がコイルに流れる電流の向き、親指の向きが磁界の向きを表しているんだ。
電流の向きに「人差し指から小指」の4本の向きを合わせてやる。
このとき、残りの「親指」の方向に磁界が発生する。
これが右手の法則。
こいつを使ってやれば、
コイルに電流を流したら生じる磁界の向きをいつでも思い出せるってわけ。
例えば、このようにコイルに電流が流れている場合を考えてみよう。
右手の「人差し指〜小指」を電流の向きに合わせればいいから、右手をくるっと回すことになる。
あとは右手の親指の向きに注目。
親指は右に向いているから、コイルの中を通る磁界の向きは
左から右
になるね。
こんな感じで、右手の法則は大活躍。
えっ、右手の法則を忘れた時はどうすればいいのかって？！
そういう時は、右ねじの法則を使ってみよう。
1つの1つのコイルの部分に注目して、右ねじの法則を使っていけば、コイルの中の磁界の向きがわかるはずだ。
ちょっとめんどくさいけど、右手の法則なら2秒ぐらいで磁界の向きがわかるから使っていこう！
そんじゃねー
Ken
こんにちは！この記事を書いているKenだよ。ナイス、トライ。
実は不思議なことに、
導線に電流を流すと周りに磁界ができる
って知ってた？？
ある導線に電流を流してやると「進行方向に対して右回り」に磁界ができるんだ。
逆方向に電流を流せば、磁界の向きも逆回りになるはず。
いやあ、摩訶不思議だね。じつに。
電流を流したら磁界ができる
という単純なルールだから、覚えやすいかなと思うかもしれない。
だが、しかし、この現象で暗記が難しいのが
電流・磁界の向き
だ。
電流の向きで磁界の向きが変わるからややこしいのさ。
そんな、電流の向きから磁界の向きを導けるのが、
右ねじの法則
というものだ。
今日はこの「右ねじの法則」の使い方をみていこう。
右ねじの法則うんぬんの前に、
ねじ
を詳しく見ていこう。
実はこの「ねじ」、
（頭から見て）右に回すと、ねじが進む
っていう性質がある。
逆にねじを立てて右に回せば（頭から）、逆向きにねじが進むことになる。
これが「ねじの基本」だ。
いよいよ右ねじの法則とは何か見ていこう。
ズバリ、
ねじの動きを使って、電流と磁界の向きを覚えやすくるためのツール
だ。
ねじが進む向きを「電流の向き」、ねじが回る向きを「磁界の向き」としてやる。
すると、電流の向きにねじの向きを合わせてやれば、その導線に生じている磁界の向きがわかるんだ。
例えば、このように導線に電流が流れていたとしよう。
まず、進行方向にねじの先を置く。
そして、どっちに回すとねじが前に進むかを考えてみよう。
ねじは右に回すと前に進むから、このように右回りになるはず。
このねじを回す向きが磁界の向きだ！
いやあ、すげえな、ねじ。
右ねじの法則はだいたいわかったかな？
今度は右ねじの法則を使って問題を解いてみよう。
次のように導線に電流が流れているとき、導線の周りの方位磁針はどのようになるでしょうか。
方位磁針の向きの絵をかいてね
この問題では、右ねじの法則を使ってやればいい。
右ねじの法則使って、電流の進行方向にねじの先端を置く。
その向きに進むように、ねじを回してやればいいから、上から見たら左回りの磁界が発生するはず。
で、方位磁針のN 極は、磁界の向きを向くはずだから、こんな感じで右回りに方位磁針のN 極が向くようになる。
右ねじの法則の問題が解けたら完璧。
次はこいつを応用した「右手の法則」を見ていこう。
そんじゃねー
Ken
