磁場
先週は、電気力線の性質として
があるというところまでで終わったので、今日は電気と似た性質を持つ磁気について考えた。
まずはネオジム磁石を配って遊んだ後、電流が磁力を作るところを手回し発電機と方位磁石を使ってみせて、その後、
を使いながら、以下の課題を考えてもらった。
電流と電流の間に働く力は引力か斥力か（電流が同行の場合、逆行の場合でそれぞれ答えよ）
答えは、以下の通り。
電気力線と磁力線は別のものではあるが、似たような力学的性質を持っていると考えると、図のようにして引力と斥力がはたらくことがわかる。
電気の法則と磁気の法則はそれぞれつながっており、別々に存在しているものではない（またこれが「エネルギーを低くする方向へと力が働く」という意味で力学ともつながっているわけである）。
物理を理解して（そしえて教えて）いく過程ではこのような「つながり」を作っていくことが大事で「この問題はこの法則、この公式ね」のような「各個撃破」をやってはいけないのである（特に教える側は！）。
続けて、
を使って複数個の磁石を並べたときにどのような磁力線ができるかを観察。
課題として、
- 磁石が輪っかになると磁力線はどうなる？
- N極だけの磁石はできるか？
を考えてもらった。
せっかくなので眼に見える形で確認しようということで、数珠状の磁石を下のようにまっすぐ垂らすと
のようにCRTの画面が乱れるが、輪っかにすると
のように（ほぼ）全く画面が乱れない（つまり磁力線が外に出ない）というのを実際に見せた（上の写真は何年か前にやったもの）。
このあと、せっかく電流の力を見せたのだから、ということで、以下のような単極モーターを見せた。
リンク先に動画あり
リンク先に動画あり
そのモータ、手で止めるとどうなりますか？？
ああ、それは危ない。というのは、回転が止まってしまうと、電池のプラス極とマイナス極を導線で直結した状態になるんで、すごい電流が流れます。で、電池は消耗するし何より導線が熱くなる。
最後に、磁石は実はミクロな（原子の中の）電流だと考えると、「同じ極が反発し逆の極は引き合う」という現象は「同じ向きの電流は引き合い、逆向きの電流は反発する」という現象として理解できる（↓の図を参照）というところまで説明したところで、今日の授業は終了。
受講者の感想・コメント
青字は受講者からの声、赤字は前野よりの返答です。
主なもの、代表的なもののみについて記し、回答しています。
磁石を考える際に電流を考えるというのは初めてな気がしたので、自分が全然理解できてなかったことがわかった。
物理現象としては、磁場というのは磁石が作るというよりは電流が作ってます。
できれば質問は一貫して欲しいです。話し合いする前と後では内容が違っていたと思います。
どれのことだろう？？ そういうことは授業中に言ってくれないと。今日の質問は質問だけして答え聞かなかったのは確かにあるけど。
電気力線の話から今日の磁石となんだかそっくりだけど似て非なるものなんだなとわかりました。
何が作っているかという部分が違うので、いろいろ変わってきます。
フレミングの左手の法則が磁力線と関わっているということを初めて知った。
もちろん、関わってます（深く）。
磁石が丸くなったときに磁力線がなくなったのは感動した。
あれはなかなかおもしろいですね。
ブラウン管のモニターを授業で用いる試みはすばらく、将来自分もやってみようと思いました。
あれは自分でやってても「おっ、すごいな」と思います。
フレミングの左手の法則と磁力線をゴム紐とみたてた考え方がつながるように、個々の法則を関連付けて考えられるようにしたい。
物理法則というのはいろいろつながっているので、関連付けてまとめていきたいですね。
中学生のときに、もっと道具を使った実験をやりたかった。
そうなんですよね。中学のときは実物をたくさん触って実感しないと。
視覚的に電磁気をするのはすごくわかりやすいです。
磁力線は見えないので、「見える」ようにするとわかりやすくなります。
前々回の電流の回路の説明が塾で中学生に教えるときに役立ちました。
早速役立ててくれてうれしい。
頭の中で考えるよりもタブレットで磁力線が見えるようにする方がわかりやすいと思った。
頭の中でもイメージをつけていきましょう。