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くらしの中の電気はどのようにして作られているんだろう

夏工作特集2017

身の回りにはたくさんの電気が使われています。
くらしの中で使われている電気はどんな仕組みで作られているのでしょうか?
ここでは、発電の仕組みである「電磁誘導(でんじゆうどう)」という現象を学びます。

 磁石が、まわり磁石や鉄と引き合ったり反発しあったりする力を「磁力」といいます。磁石のまわりには磁力が働いています。その範囲のことを「磁界」といいます。
磁界には決まった向きがあります。それはN極→S極へと向かう曲線で表すことができます。
これを「磁力線」といいます。

磁石の周りの磁力線

電線をグルグルと巻いて作ったものをコイルと言います。
コイルに向かって磁石を近づけると、磁石が近づくにつれ、コイルを通り抜ける磁力線が増えます。すると、コイル内には磁石と反発するような磁力線が発生します。逆に、コイルから磁石を遠ざけると、コイル内には磁石を引き付けるような磁力線が発生します。

 このような磁石の動きに合わせて(コイル内の磁界の変化にあわせて)、コイル内に電流が流れます。
 この現象を「電磁誘導」といいます。電磁誘導で生まれた電流を「誘導電流」といいます。
 19世紀の前半、イギリスの物理学者であるファラデーにより発見されました。

コイルの側で磁石を動かすと、誘導電流が流れます。
これをうまく取り出すことができれば、電気を作って、使うことができるようになります。

そのために必要なのが、図のようなしくみ。

コイルの近くに磁石を置き、磁石をグルグルと回します。
すると、誘導電流が発生し、電気を取り出すことができるようになるわけです。

これが、発電の仕組みです。

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