電気通信の基礎

磁気のしくみ

物質を作っている原子は小さな磁石になっています。その方向がバラバラではなく、きちんとそろっているものが永久磁石です。
磁気と電気には密接な関係があり、導線に電気を流すと磁気が発生し、逆に磁石を変化させると電気が導線に流れます。
磁気はどんなふうに発生するの?
原子の中の電子は原子核のまわりを回りながら自転しています。この自転により電子に磁気が発生するため原子も磁気を帯びて磁石になります。

Shockwave

普通の物質は、原子の磁気の向きがバラバラになっています。そのため全体としては磁気が打ち消しあっています。 永久磁石は、原子の磁気の向きがそろっています。そのため全体としても磁石になります。
磁気の方向をしめす線を磁力線といいます。
磁気の方向がバラバラなものでも、磁石を近づけるとキチンと方向がそろうものがあります。このようなものは、磁石にくっつくもの(鉄、ニッケルなど)です。
また、磁石を近づけても方向がバラバラなもの(銅、木、プラスチック)は、磁石にくっつきません。
電気と磁気にはどんな関係があるのだろう?
鉄の棒にコイルを巻き、そのコイルに電流を流すと、鉄の棒は磁気を帯びて電磁石になります。このときの磁気の強さは、流れる電流の大きさに比例します。
ちょうど風車を回す(電流を流す)と回転の面と直角の方向に風が出る(磁気が発生する)という関係に似ています。

Shockwave

コイルの中で永久磁石を出し入れするとコイルに電流が流れます。このとき、電流は磁気の変化をさまたげる方向に流れるので、電流の向きは、永久磁石を出すときと入れるときでは反対になります。これが発電機の原理です。ちょうど風車に向かって風を送る(磁石を入れる)と、風車が回る(電流が流れる)という関係に似ています。
風の向きが反対になると回る方向も変わります。

Shockwave


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