試してフシギ

磁力線鉄粉が描く磁石の磁力(No.104)

鉄粉が描く磁石の磁力 鉄粉が描く磁石の磁力

実験監修:名古屋市科学館学芸員 佐伯平二 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

棒磁石で最も磁力が強いのは両端の磁極の部分です。片方の磁極をN極、もう一方をS極といい、磁石には必ずこの二つの極があります。2本の棒磁石の磁極を近づけると、同極どうしでは反発しあい、異なる極を近づけると引き合います。このとき、磁極間にはたらいている力を磁力といい、磁石の磁力が及んでいる空間を磁界(磁場)と呼びます。磁力線はこの磁界を表現するもので、見ることはできませんが、紙の上に広げた鉄粉に裏側から磁石を近づけると、模様ができて平面的に磁力線をイメージすることができます。これは、鉄粉が磁化されて磁石になり、異なる極どうしがつながったためです。今回はこの磁力線のイメージを立体的に見てみましょう。

材料

1. 炭酸飲料用500ml
ペットボトル 1本
2. キャップ付き透明塩ビパイプ
(外径1.7cm)1本
3. キッチン用水切りネット
4. キッチン用スポンジ
(2cm×2cm×5cm)1個
5. スチールウールたわし 1個
6. サラダ油 450ml
7. 棒磁石 1本
(長さ5cmくらいで塩ビパイプに
入る太さのもの)
8. ステンレス製ナット
(M5くらい) 3個

工作の完成品

道具

•金のこ
•はさみ
•キリ
•彫刻刀(丸刀)
•プラスチック用接着剤
•コップ
•割りばし
•計量カップ
•計量スプーン(5cc)
•ゴム手袋
•マスク
•輪ゴム

[工作の注意]

・NGKサイエンスサイトで紹介する実験は、あくまでも家庭で手軽にできる科学実験を目的としたものであり、工作の完成品は市販品と同等、もしくは代用品となるものではないことを理解したうえで、個人の責任において実験を行ってください。
・実験後のサラダ油は廃油処理剤で固めるなど、正しく処理してから捨てましょう。
・工作・実験を行う際は、必ず手順を読んでから行ってください。
・刃物や器具の取り扱いには十分注意し、けがをしないようにしましょう。
・小学生など低年齢の方が実験を行う場合は、必ず保護者と一緒に行ってください。

  • 1

    塩ビパイプを長さ20cmに切り、その先にスポンジをつめます。キャップの内側に接着剤を塗って塩ビパイプに差し込み、キャップの縁を接着剤でしっかりとシールします。

  • 2

    ペットボトルのキャップにキリで穴をあけ、周囲を彫刻刀で削って塩ビパイプが通る大きさの穴にします。塩ビパイプを通してすき間を接着剤でしっかりとシールします。

  • 3

    スチールウールたわしをできるだけ細かく切り、計量スプーン1杯分(5cc)の鉄粉を作ります。

    ●注意!
    鉄粉を吸い込まないようマスクをし、鉄粉が刺さらないようにゴム手袋をして作業しましょう。

  • 4

    鉄粉を拡散しやすくするため、ペットボトルの中にナットを入れます。

  • 5

    サラダ油の1/3くらいをコップに注ぎます。

    水切りネットをコップの上にゆるく張り、鉄粉の1/3くらいをサラダ油の中にふるい落とします。

    よくかき混ぜてからペットボトルに注ぎます。
    これを3回繰り返します。

  • 6

    (2)で加工したパイプをペットボトルの中に入れ、キャップをしっかりと閉めます。

[実験の注意]

・NGKサイエンスサイトで紹介する実験は、あくまでも家庭で手軽にできる科学実験を目的としたものであり、工作の完成品は市販品と同等、もしくは代用品となるものではないことを理解したうえで、個人の責任において実験を行ってください。
・実験後のサラダ油は廃油処理剤で固めるなど、正しく処理してから捨てましょう。
・工作・実験を行う際は、必ず手順を読んでから行ってください。
・刃物や器具の取り扱いには十分注意し、けがをしないようにしましょう。
・小学生など低年齢の方が実験を行う場合は、必ず保護者と一緒に行ってください。

  • 1

    ペットボトルを振って鉄粉を拡散させてから、パイプの中に棒磁石を入れます。

  • 2

    棒磁石で磁化された鉄粉がつながって模様ができます。

ペットボトルの外側から磁極を向かい合わせて模様を観察してみましょう。
向かい合わせる磁極の組み合わせを変えるなど、いろいろ試してみましょう。

NGKサイエンスサイトで紹介する実験は、あくまでも家庭で手軽にできる科学実験を目的としたものです。工作の完成品は市販品と同等ではなく、代用品にもならないことを理解したうえで、個人の責任において実験を行ってください。

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