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基本概念を学ぶ中学理科①_電磁誘導〜緻密な実験結果を書き残したファラデーの功績〜

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【問題】

磁場を作り出すことで電流を流すことはできないか?

【問い】

①その概念はどのような背景で生まれたか?

・電気を流すことで磁気を発生させられるなら、逆に磁気を発生させることで電気を生むことができないかと考えたファラデーは、「ファラデーの電磁誘導の法則」を発見。

 

②その問題はどのような背景で生まれたか?

・19世紀に入り、電流が流れると磁場ができることがわかり、逆に磁場をつくり出せば電流も流れるのではないかという考えのもとで学者たちが盛んに研究していた。

 

③その概念はどのような問題を解決し、その後どうなったか?

・ファラデーが電磁気を利用して回転する装置を発明する事により、その後の電動機技術の基礎が築かれた。

・「ファラデーの電磁誘導の法則」を導く過程で、鉄の輪に磁気を発生させることで、コイルに電気が流れることを確認したが、継続的に電気をつくるのはまだ難しかった。その後もファラデーは研究を続け、試行錯誤の末に、U字型磁石の間で円盤を回転させる装置をつくり、円盤に磁気の影響を継続的に加えることで、電流が継続的に流れることを発見し、「発電機」の原型が誕生した。

※電磁誘導の法則の活用例

・発電機

・IH調理器

・非接触ICカード

・ワイヤレス充電器

 

【基礎知識】

※ファラデー(1791年〜1867年:イギリス)

・1821年に世界初の電気力で回転する装置「ファラデーモーター」を発明。

・詳細な実験内容をイラストとともに記述した「ファラデーダイアリー」が残されている。

・電磁誘導の発見までに10年の歳月を費やした(1822年〜1832年

・論文などにも寸法やコイルの長さや太さの数値が後に検証できるような形で細かく記録されている。

※電磁誘導

コイルの中の磁界が変化すると、その変化に応じて電圧が生じてコイルに電流が流れる現象。

【参考】

kitnet.jp

services.osakagas.co.jp