【中2理科問題】電流と磁界・コイルの練習問題

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電流がつくる磁界について問題演習を行います。導線に電流が流れている場合、コイルに電流が流れている場合の磁界を確認します。

電流と磁界の確認問題

  1. 磁力がはたらく空間を何というか。
  2. 1を表す線を何というか。
  3. 2の線の間隔がせまいところほど、磁力はどうなるか。
  4. 1の向きはN極とS極のどちらからどちら向きか。
  5. 1の向きは方位磁針の何極のさす向きと同じになるか。
  6. 導線に電流を流すと、導線のまわりにどんな形の磁界ができるか。
  7. コイルに電流を流すと、コイルの周りに磁界ができるが、磁界を強くする方法を3つ答えよ。

解答

  1. 磁界
  2. 磁力線
  3. 強くなる
  4. N極からS極
  5. N極
  6. 同心円状
  7. コイルに流れる電流を大きくする。
    コイルの巻き数を増やす。
    コイルの中に鉄心を入れる。
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【練習問題】電流と磁界・コイル

問題下の図1のように、電源装置と電熱線、スイッチ、コイル、電流計、電圧計を接続した装置をつくった。この装置に電圧をかけると、電圧計が6.0V、電流計が0.5Aを示した。コイルの抵抗は無視できるのもとして、次の各問いに答えなさい。

電流と磁界

(1)この装置に接続されている電熱線の抵抗は何Ωか。

(2)コイルのまわりに置いた方位磁針A~Cは最初北の方角を示していた。このあと電流がコイルに流れると、方位磁針A~Cは、それぞれ、図2のア~エのどれになるか。記号で答えなさい。

(3)この実験のあと、電熱線を取り外し、実験で使った電熱線と同じ電熱線を並列に2つ接続して、同じ大きさの電圧をかけた。このときの方位磁針の振れ方は、最初のときと比べてどうなるか。

【解答・解説】電流と磁界

(1)12Ω

抵抗は電圧V÷電流Aで求めることができます。
電熱線には6.0Vの電圧がかかっており、0.5Aの電流が流れているので、
6.0V÷0.5A=12Ω
となります。

(2)磁針A: 磁針B: 磁針C:

コイルに電流が流れると、まわりには磁石と同じような磁界が発生します。図の状態で電流が流れると、コイルの南側がN極となるように磁界ができます。したがって、方位磁針AとCは北、中心にある方位磁針Bは南を指します。

(3)大きくなる

コイルに流れる電流が大きくなると、方位磁針の振れ方が大きくなります。コイルに流れる電流を大きくするには、回路の抵抗を小さくすればいいです。並列に抵抗を接続すれば、全体の抵抗が小さくなり、回路に大きな電流が流れるようになります。

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