★実験方法

１．電流の作る磁場
1-1　直線電流の作る磁場の向きの測定

・導線を直流電源につなぎ、電流を30A流す。
・コンパスで電流の周りの磁場の向きを測定し、ノートに記録する。
・電流の向きを逆にして、同様の測定をする。

　

【ノート記入例】

電流：上から下　　　　　　　　　　　電流：下から上

1-2　直線電流の作る磁場の大きさ

・磁束計のプローブの先端が導線の直線部分の中央に接するようにする。
　・距離が1.2cmとなる。

・プローブの向きを合わせる。
　・電流を30A流して、磁束密度が最大となるようにする。

・磁束計の０点を合わせる。
　・電流に０したとき、磁束密度が０となるようにする。

・電流を5 Aづつ3 0Aまで増やし、磁束密度を読む。
　・”0.023”は”.023”のように表示される。

・横軸を電流、縦軸を磁束密度にとってグラフを書く。（レポート）

・電流を30Aにし距離を2,3,4,5,6,7cmと大きくして、磁束密度を測定する。

・横軸を距離、縦軸を磁束密度にとってグラフを書く。（レポート）

【ノート記入例】

・直線電流の作る磁場
　　　　　　　　　 　　　　　　　　　
　　距離：1.２cm 　 　　　

電　　流(A)

0.0

5.0

10

15

20

25

30

磁束密度(×10-2T)

　　電流：30A　　　　　

距　　離(A)

1.5

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

磁束密度(×10-2T)


・計算
　　距離1.2cm、電流5Aのとき、

　　

（以下省略）

　

【グラフ】（レポートに付ける）

（電流と磁束密度のグラフも同様）

　

　

1-3　コイルの作る磁場の向き。

・コイルを直流電源につなぎ、つまみを右いっぱいに回す。
・コンパスでコイル軸上の磁場の向きを測定し、ノートに記録する。
・電流の向きを逆にして、同様の測定をする。

【ノート記入例】
　　　　　　　　　　　

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2．磁場の変化による起電力

　2-1　磁石の移動による起電力

・コイルを雑巾の上に置き、レコーダーにつなぐ。

・レコーダーのレンジを「50mV」，チャート速度を「1200mm/min」に合わせる。

・ペンが中央（50）に来るようにゼロ点を合わせる。

・ペンを下ろし、紙送りをスタートしてから、棒磁石を動かす。
　・次のそれぞれ場合について、速いときと遅いときの起電力を記録する。
　　　○N極をコイルに近付ける。
　　　○N極をコイルから離す。
　　　○S極をコイルに近付ける。
　　　○S極をコイルから離す。

　

★レコーダーの記録の読み方

　◇時間軸（横軸）…最小目盛り0.1s
　　　1200mm/min、つまり1分間に1200mm進むから、1秒では、
　　　1200mm/60=20mmとなる。一番細かい目盛りは2mmなので、0.1秒に相当する。
　◇電圧軸（縦軸）…最小目盛り50mV
　　　レンジが50mVなので、縦全体（0-100）が50mVになる。50を0Vに合わせたので、
　　　100が+25mV、0が-25mVとなる。目盛りは100あるので1目盛りは0.5mVになる。

【ノート記入例】

　（レコーダーの記録紙を貼る）

符号

時間Δt(s)

起電力（V)

N極近づける

遅い

N極離す

N極近づける

速い

N極離す

S極近づける

遅い

S極離す

S極近づける

速い

S極離す

　

2-2　磁束変化と起電力

・磁束計で棒磁石近傍の磁束密度Bを測定する。
・コイルの直径2rを測定する。
・誘導起電力の大きさを次式で計算する。

　ただし、nはコイルの巻数である。

【ノート記入例】

　　棒磁石近傍の磁束密度B・・・0.123×1０-2 T
　　コイルの直径２r・・・・・・・4.6 cm‥‥計算するときは単位をmにする
　　コイルの巻数n・・・・・・・・600回
・計算

　　　　Δt=0.4sのとき

　

　　　　（他も同様）

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