■　Hello School　中学理科（ハロ理科）　No.9　電流のはたらき　■

インターネット上で中学校の理科が勉強できるよ♪

ノートに理解しながら写して、一通り終えたら練習問題で実力を定着させていこうね♪

１．磁界

磁力…磁石を鉄や他方の磁石に近づけたときにおよぼす力 　磁界…磁力のはたらく範囲 磁界の向き…磁針のＮ極がさす向き 磁力線…磁針を並べたときにできる１本の曲線 　磁針のＮ曲の向きを磁力線の向きとすると、磁力線はＮ極から出てＳ極に入る

２．電流と磁界

(1)直線電流と磁界

下の図のように、磁界は同心円状に並び、その向きは右ねじを回す向きになる。

↓電流の向き

(2)円形電流と磁界

下の図のような磁界と向きになり、各部分は右ねじの法則に従う。

(3)コイルと磁界

下の図のように、コイルの内部は円形電流と同じで、コイルの外部は棒磁石と同じになる。

電磁石 　　コイルの内部に鉄心を入れ、 　　電流を流して磁石にしたもの。 　　磁力線の出る方がＮ極。 　　右手の親指以外でコイルを握り、 　　親指を立てたときに、親指の向き 　　が磁力線の向き（Ｎ極）になる。

３．電流が磁界から受ける力

(1)電流･磁界･力の向き

コイルが磁石のＮ極とＳ極の間をを通っている とき、力の向きは磁界の強い方から弱い方向 に動く。

電流の向きと磁石の向きを変えたときの力の方向は下の図のようになる。

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フレミングの左手の法則

コイルが磁石のＮ極とＳ極の間をを通っているとき、 右の図のような向きの関係になる。 （フレミングの左手の法則）

フレミングの左手の法則で考えた場合の電流の向きと磁石の向きを変えたときの力の方向は 下の図のようになる。

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(2)モーターのしくみ

右の図のような状態の場合、 コイルは右回りに回転を始める。 ↓ ９０°回転する。 ↓ ９０°以上回転すると、今度は 左回りに回転をしようとする。 　 モーターを回転させるには、 半回転ごとに電流の向きを反対 にする必要があり、このはたらききを するのが整流子である。

４．電磁誘導

(1)電磁誘導

電磁誘導…コイルに磁石を出し入れして、コイルの中の磁界を変化させることによって 　　　　　　　　コイルの両端に電圧を生じさせる現象。 　　　　　　　　この時にコイルに流れる電流を誘導電流という。 誘導電流の特徴 　・磁石が動いている間だけ誘導電流が流れる。 　・磁石の動きが速いほど誘導電流は大きい。 　・コイルのまき数が多いほど誘導電流は大きい。 　・磁石を出し入れする度に電流の向きは反対になる。 　・Ｎ極を入れるときとＳ極を入れるときで電流の向きは反対になる。

誘導電流の流れ方は下の図のようになる。

(2)発電機のしくみ

電磁誘導を利用したものが発電機である。 半回転ごとに電流の向きが変わることに注意

５．電力と熱量

電力…電流のはたらきの大きさを表す値。 　　　　単位はＷ［ワット］ 　　　　１Ｗ…１Ｖの電圧を加えて１Ａの電流が流れるときの電力　１ｋＷ＝１０００Ｗ Ｐ＝ＶＩ　　　Ｐ…電力　Ｖ…電圧　Ｉ…電流 熱量…電流が発生する熱の量 　　　　単位はＪ［ジュール］ 　　　　１Ｊ…１Ｗの電力を１秒間加えた時の熱量 Ｑ＝Ｐｔ＝ＶＩｔ　　　Ｑ…熱量　ｔ…時間（秒）

＜例題＞ 　「１００Ｖ−４０Ｗ」（１００Ｖの電圧を加えたときの消費電力が４０Ｗ）と書かれた電熱線を５０Ｖの 電源に２０分間つなげた。このときの熱量は何ジュールか。

＜解説＞ 熱量の公式から　Ｐ×［２０×６０］秒　で求まるが、Ｐがすぐに出せないので、 まずは電流の値から求める。 ４０Ｗ＝１００×Ｉ　→　Ｉ＝０．４ 次にこの電熱線の抵抗を求めると、

Ｒ＝ １００ ０．４ ＝２５０

この電熱線を５０Ｖの電源につなげたときの電流は

Ｉ＝ ５０ ２５０ ＝０．２

したがって、 Ｐ＝５０×０．２＝１０ 熱量は１０×２０×６０＝１２０００ジュールとなる。

練習問題

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