電磁石~芯として針金やエナメル線の変わりになるもの

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作成者: シリウスさん

電磁石の芯になれるものは鉄だけであり、電気を通すものなら何でもコイルの替わりになれることを学習した。

発問1 芯になる針金の替わりになるものはあるだろうか?理科室に出かけて磁石になるものを探してみよう。

 子ども達は、ワイワイ言いながらあれこれと試していく中で、鉄芯と同じように電磁石になるものを探していった。
 
< 電磁石になったもの >

  • ピンセット、スプーン、鉄、はさみ、メス、新しい釘、針金

< 電磁石にならなかったもの >

  • スチール、鉛筆、チョーク、ガラス棒、スプーン、割り箸、銅
  •  アルミニウム、紙、プラスチック、さびた釘、消しゴム スチールウール、黒板消し、ろうそく、へちま、三脚、

 上のように、電磁石になったもの・ならなかったものを一覧できるようにまとめてから、次のようにたずねた。

発問2 電流が流れると磁石になるものはどんなものだろう?

< 金属でできているもの >

  • 金属でできているものが、磁石になるのではないか?

 
< 鉄でできたもの >

  • 同じ金属でも、アルミニウムや銅のように、電気が流れても磁石にならないものもある。
  • ついたものを見てみると、どれも鉄でできているみたい。鉄でできているものが磁石になるのではないか

 
このように、< 金属でできているもの > < 鉄でできたもの >の二つの考えが出された。この二つは似ているが少し違う。この違いが、子ども達にとっては、曖昧な部分でなのである。

そこで、金属の中でも鉄だけが電磁石になることを押さえた。

説明1 鉄でできたものは、電流が流れると磁石になる性質があります。他の金属に電流が流れても磁石になることはできません。

次に、電気を流す回路(線)について考えることにした。

発問3 それでは、今度は逆にエナメル線の替わりに、細い針金やアルミホイルを鉄芯に巻いたら、電磁石になることはできるでしょうか?

子どもたちの頭の中には、「同じ金属でも、鉄は頼りになるが、アルミホイルはあまり頼りにならない」という定説(?)があるようだ。アルミホイルは、固くもないし薄っぺらい。焼けば燃えてしまうところを見たことがあったりして、今一つ信用されていない。圧倒的に、< 磁石にならない >と予想した子が多かった。
 
< 磁石にならない >

  • 細い針金の場合は、実験をしたときに電気が通ってついたと思う。細い針金は、エナメル線と同じ働きをすると思うから、かわりになると思う。 
  • アルミホイルの場合は、電気を通さないから、つかないと思う。
  • アルミは鉄ではないから磁石にはならない。前の実験でも芯がアルミの  ときはつかなかった。

 
< 磁石になる >
 
* 電気を通すものなら、つくと思う。アルミ箔にも電気は流れる。
* 電気を通すものがあれば、それは何であっても磁石になる。
 
実際に実験をおこなってみると、細い針金・アルミホイルをまいたもの、どちらとも電磁石となってクリップや釘を引きつけた。特に、アルミホイルをまいたものが、コイルの替わりになってクリップを引きつけた様子を見ると「ホ~~」と感動していた。

説明3  このように、電気を流すものであれば、何でもコイルの替わりになることができるのです。やったことはありませんが、この考えからすれば、鉛筆の芯も電気を流すから、コイルの替わりになるはずですね。

出典:シリウス/静岡教育サークル

[http://homepage1.nifty.com/moritake/index.htm>

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