電磁石の吸引力に関する研究

概要

論文の詳細を見る
電磁石の教材は、現行の小学校学習指導要項(昭和53年)では、6年生で初めて扱われている。その中に「電磁石の強さは、電流の強さや導線の巻き数などによって違う」と記されている。各社の教科書の取り扱いは種々であるが、電磁石の強さは吸引力と理解されている。吸引力Fの理論式は、文献によると、F=(φ^2)/(2μ_OS)と表現され、磁束φ、極の面積S、真空の透磁率μ_Oに関係している。教材として使用されるU字型電磁石の市販品を用いて、上の理論式が適応するか否かの検討を行なった。そのため磁束計を使用して、電流と磁束の関係を求め、ついで電磁石に錘のついた鉄片を吸引させて、吸引力を測定した。磁束と吸引力の関係を求めると、上記の理論式が成立しない場合があった。その原因は、磁極と吸引する鉄片との間の僅かな隙間にもとづくことが判明し、磁極を削り直して理論式が精度よく成立することが確かめられた。以上により、実験的に混乱している電磁石の教材の問題点の解明に役立つ研究ができたので報告する。
関西鍼灸大学の論文
1987-04-01