物理分野の用語と知識の問題
電池などの電源をつながずに、コイルと検流計だけを導線でつないだ回路をつくり、次の実験 1〜3 を行った。
- 実験 1 棒磁石の N 極をコイルに近づけている間だけ、検流計の針が右に振れた。
- 実験 2 棒磁石の N 極をコイルの中に入れたまま静止させておくと、検流計の針は 0 を指したままだった。
- 実験 3 棒磁石を静止させたまま、コイルのほうを棒磁石の N 極に近づけていくと、その間だけ検流計の針が右に振れた。
これらの実験から、電源がなくても、コイルの内部の磁界が変化しているときにだけ、コイルの両端に電圧が生じて回路に電流が流れることがわかる。このような現象を何というか。漢字で答えよ。
この問題で使うもの
- 電流と磁界・電磁誘導の用語（説明と入口の問題）
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ヒント
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ヒント 1
電源をつないでいないのに電流が流れていることに注目し、発電機のしくみに関係する用語を思い出そう。
ヒント 2
電流が流れたのは、磁石とコイルの距離が変わっている間（コイルの内部の磁界が変化している間）だけである。
ヒント 3
答えは「誘導電流」ではない。電流の名前ではなく、その電流を生じさせる現象の名前を漢字 4 文字で答える。
答えと解説
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電磁誘導
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解説を読む
コイルの内部の磁界が変化すると、コイルに電圧が生じて電流が流れる。この現象を電磁誘導といい、このとき流れる電流を誘導電流という。
- 実験 1 では、N 極が近づくことでコイルの内部の磁界が強くなる（変化する）ので、誘導電流が流れた。
- 実験 2 では、磁石がコイルの中にあっても動いていないので、コイルの内部の磁界は変化せず、電流は流れなかった。磁界が「ある」だけでは電流は流れず、磁界が「変化する」ことが必要である。
- 実験 3 では、動いたのはコイルだが、磁石とコイルの距離が縮まるのでコイルの内部の磁界が強くなり、実験 1 と同じ向きに電流が流れた。どちらが動いても、磁界の変化のしかたが同じなら結果は同じになる。
似た用語との違い: 「誘導電流」は電磁誘導によって流れる電流の名前であり、問われている「現象」の名前ではない。また、電流が磁界から力を受ける現象（モーターのしくみ）は、電流を流したときに起こる現象で、電磁誘導（発電機のしくみ）とは逆の関係にある。
別解
実験 1 と 3 では、磁石とコイルが相対的に動いてコイルの内部の磁界が変化している間だけ検流計の針が振れた。実験 2 では磁石がコイルの中にあっても磁界が変化しないので電流は流れない。コイルの内部の磁界が変化することでコイルに電圧が生じ、電流が流れる現象を電磁誘導という。このとき流れる電流を誘導電流という。したがって答えは「電磁誘導」。