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フレミング左手の法則をわかりやすく解説!

フレミング左手の法則とは何か。中学生向けに詳しく解説していきます!

 

①フレミング左手の法則とは何か

②フレミング左手の法則の使い方

③フレミング左手の法則の練習問題

おまけ

④フレミング左手の法則は必要ない

 

を学習したい人にオススメです!
この法則、苦手で…!
ゆっくり説明するから心配しないで!
このページを読めば5でバッチリだよ!

また、このページは【中2物理】磁界の単元の3ページ目だよ!

ページは下の通りになっているよ。

①~⑤を学習すると
中学2年、電気以外の物理分野は完璧だよ!

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中2理科の物理の単元が完璧になるよ☆
ぜひチャレンジしてね!

 


みなさんこんにちは!

このサイトを運営する「さわにい」といいます。

中学理科教育の専門家で、インターネット上でも、中学生に役立つ理科サイトをつくっています。

ぜひ学習の参考にしてね☆

 

それではフレミング左手の法則の学習スタート!

1.フレミング左手の法則とは何か

ねこ吉は何でフレミング左手の法則が苦手なの?
オイラ、指が短いから…。
(確かに・・・!!)
そっか!
1つ1つしっかりと説明するから大丈夫。
がんばろうね!
はーい!

まずは言葉の確認から。
フレミング左手の法則とは、
磁界の中を電流が流れると、導線(コイル)がを受ける。
という法則なんだよ!
フレミング左手の法則

磁界?電流?力?ややこしー!
ほんとだね!
「①磁界
「②電流
「③
この3つがごちゃ混ぜになると難しく感じてしまうね!
1つ1つ確認していこう!

①磁界

磁界
で学習したね!
磁力がはたらく空間
のことだね。
磁界のイメージ図は下のような感じ。
棒磁石と磁界

磁界の向きを線でつないだ「磁力線」は下のような感じだね
棒磁石がつくる磁界

磁界の向きはN極→S極の向きだったね!
これは最も大切なポイントだから必ず覚えてね!

そして、
フレミング左手の法則を使う実験では、
棒磁石ではなく、下の図のようなU字型の磁石がよく出るよ!
U型磁石のまわりの磁力線の様子
もちろんU字型の磁石でも磁界の向きは
N極→S極
だね!

これでフレミング左手の法則での大事な要素の1つ目
磁界
の説明を終わるね!
N極→S極

が大切だね!


後は
電流
の2つだね!

②電流

 

次は「電流

についてだよ!

 

「電流」とは「電気の流れ」のことだね!

 

 

電流が流れる向きは何だっけ?

 

そこが大切なポイントだね!

 

電流は電源(電池)の

+側 から -側 に向かって流れるよ!

 

電池のイラスト

 

必ず覚えてね!

 

電流はプラス側→マイナス側の向きだね。
OK。わかったよ!

 

一つ注意事項!

 

磁界

U型磁石のまわりの磁力線

電流

電池のイラスト

は別ものだから、しっかりと分けて考えるんだよ!

 

了解!

磁界は「N極→S極」

電流は「+側→-側」だね!

 

うん!ばっちりだね!

 


これでフレミング左手の法則での大事な要素の2つ目
電流
の説明を終わるね!
最後は
だね!

これもしっかりと確認しておこう!

 

はーい!

③力

最後は「」だね。
あれ、力って何のことだっけ…?
簡単だよ。
例えば人間が物を押すときなどに力を加えるね。
その力だよ。
壁を押す人の力

ん?でも磁界(磁石)があるところに電流を流すだけだよね?
それだけで人間が押すのと同じような「力」が発生するの?
うん。そうだよ。
下の動画を見てごらん!(10秒)

おおおー!ほんとだ!!
ね?面白いでしょ!
すごい!ほんとに押されるように力が発生するんだ!
そういうこと!
図で表すと下のような感じだね!
緑色の矢印が力
フレミング左手の法則

なるほど!でも先生!この力の向き(動く向き)はどのように決まるの??
いい質問だね!
この「力の向き」がどの方向かを知るために、
フレミング左手の法則」を使うんだよ!
あ、そうか!
先生。フレミング左手の法則の使い方。教えてください!
おっけー!しっかりとついてきてね☆

ここまでを一度。まとめておくね!
「①磁界の向き
N極→S極
U型磁石のまわりの磁力線の様子

「②電流の向き
+側→-側
電池のイラスト

「③力の向き
「フレミング左手の法則を使って考える!」
壁を押す人の力
では使い方の解説スタート☆

2.フレミング左手の法則の使い方

それではフレミング左手の法則の使い方を説明していくよ!
「①磁界の向き」
「②電流の向き」
がわかれば
フレミング左手の法則を使って、力の向き(動く向き)がわかるんだね!
フレミング左手の法則の手の形を覚えよう!
左手で、下の図のような形をつくるんだ!
フレミング左手の法則の手の形

次にそれぞれの指が何の向きを表すのかを覚えよう!
中指電流の向き
人差し指磁界の向き
親指の向き(動く向き)
となるよ。
これは下の指から順に
「電・磁・力(でんじりょく)」と覚えようね!
電磁力と覚える

あとは問題文を読んで、
中指を電流の向き
人差し指を磁界の向き
とすれば
動く向きを答えることができるよ!

3.フレミング左手の法則の練習問題

それでは問題を解いてみよう!
 下の図のような装置のスイッチを入れ、電流を流した。
コイルはア~エのどの方向に動くか。
フレミング左手の法則の問題図

①磁界の向きの確認

ゆっくりと確認していこう!
まずは磁界の向きを確認してみよう!
ねこ吉!磁界の向きは覚えてる?
もちろん!
N極→S極だね
正解!

書き込んでみるね!
磁界の向きはNからS

②電流の向きの確認

次は電流の向きを確認してみよう!
ねこ吉!電流の向きは?
かんたん!
+極→-極だね
正解!
1つずつ考えていけば分かりやすいね!

書き込んでみるね!
電流の向きはプラスからマイナス
電流の向きは+から-!
(この問題では電源装置を見て「+」「-」を決めてね)
そして、磁界(磁石)の中を流れる電流の向きが大切だね。
磁石の中の電流の向きは右→左だね!
拡大版電流の向きはプラスからマイナス

③フレミング左手の法則を使い力の向を決める

ではフレミング左手の法則を使って力の向き(動く向き)を決めよう!

 


磁界(人差し指)が下向きで、

電流(中指)が左向きだね。

そうすると、

力(親指)は手前側を向くね!

「力」とは導線が動く向きのこと

 

フレミング左手の法則の写真

 

つまり答えは、

「ア」になるね!

 


(もう一度問題文)

 下の図のような装置のスイッチを入れ、電流を流した。
コイルはア~エのどの方向に動くか。
フレミング左手の法則の問題図

解答 「ア」


さっき見た動画だけど、
もう一度確認してみてね!(10秒)
おもしろー!
おもしろいね☆
ぜひ自分で問題演習をしてみてね!

4.フレミング左手の法則は必要ない

フレミング左手の法則はバッチリかな?何度もこのページを読みにきたり、たくさん問題を解いて慣れていこうね!
最後に、
「中学理科の問題はフレミング左手の法則を使わなくても解けることが多い!」
ということを説明しておくね!
え!そうなの??
うん。わざわざ使わなくても解けることが多いよ。
だけど、
①答えの確認や、
②次のページで学ぶ「モーター」
でフレミング左手の法則は使えるんだ。
だからみんなが学んだことは無駄じゃないよ!
学びに無駄なんてないだろ!
すみません・・・!

さて、話を戻して、
中学理科の問題で、フレミング左手の法則が必要ない場合を解説するよ!
さっきの問の図をもう一度見てみよう。
フレミング左手の法則の問題図
実は、このような問題では
スイッチを入れたら「ア」の方向に動いた。
と書いてあることが普通なんだ。
書いてあったら問題にならないよ!

いや、「ア」の方向に動いた。とは書いてあるんだけど、そのあとに
磁石の向きを入れ替えると、動く向きはどうなるか?
とか
と-を入れ替えると、動く向きはどうなるか?
という問題の出し方をされることが多いんだよ!
なるほど。磁界や電流の向きを変えるとどうなるかが問題となるんだね!
そういうこと。
そしてこれは、
磁界の向きを逆にすると動く方向が逆になる
電流の向きを逆にすると動く方向が逆になる
と決まっているんだ!
(もちろんフレミング左手の法則を使って確かめてもいいけどね)
だからこのポイントを覚えておけば、フレミング左手の法則は使わなくても問題が解けるんだ!
ほほー。なるほど!
だから先生は、この
「磁界が逆になれば動く向きが逆」
「電流が逆になれば動く向きが逆」
ということを覚えておきながら、
確かめでフレミング左手の法則も使えると最高だと思っているよ!

確かにそれが最高だね!
よし、オイラもその考え方で行くよ!
うん。ぜひそうしてね!
最後に2つだけ確認!
磁界と電流の両方を入れ替えた場合は、動く向きは変化しないから注意してね!
反対の反対だから、変わらないんだね!
そう!動画でも確認してみよう!(40秒)
うん。そして、電流を大きくすると、動く大きさが大きくなるよ!
たまにテストに出るから覚えておいてね!

これでフレミング左手の法則の解説は終わりだよ!
またいつでも確認しに来てね☆

次のページは「モーターの仕組み」を解説するよ!
続けて学習するには下のリンクを使ってね!


それではまたね!
ばいばいー。

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