導入演示実験(電磁誘導)
461-001 電磁誘導その1
■概 要:コイルを貫く磁束が変化しつつあるとき、コイルには起電力が生じていることを確かめる。
■準備物:コイル(約20〜30回巻),U型磁石,オシロスコープ(又は検流計)
(注)オシロスコープの設定:電圧は精一杯拡大してやっと測定可能(5mV/div)
Timeは10msが適当。
◆演示法:@コイルを振り子として振らせることによって、コイルを貫く磁束を変化させ、コイルに誘導起電力を発生
させる。A磁石の向きやコイルの巻き数を変えること等による起電力の大きさの変化についても観察できる。
461-002 電磁誘導その2
■概 要:コイルを貫く地磁気の磁束が変化したとき、コイルに起電力が生じる。
■準備物:コイル,OHP用検流計,OHP
◆演示法:コイルの軸方向を、南北方向から東西方向に、軸を90°または−90°回転させると、
コイルに誘導起電力が生じて、検流計の針が少し振れる。
◆備 考:生徒もびっくりしながら、OHPに映った検流計の針を観察した。
ファラデーの法則はさすがだなあと、感動した様子であった。
461-003 電磁誘導その3
■概 要:コイルに棒磁石を出し入れすると、コイルに起電力が生じる。
■準備物:棒磁石,コイル(巻き方向がわかるように、印を付けた紙を巻き付けたもの),
OHP用検流計,OHP
◆演示法:棒磁石を近づけたり遠ざけたりしたとき、検流計の針が振れる。その起電力の向きがレンツの
法則に従うことを全員で確認しやすいように、紙を巻き付けた。
462-001 自己誘導
■準備物:コイル、1.5V電池、電池ホルダー、導線、スイッチ、オシロスコープ
◆演示法:コイルに生じる自己誘導起電力をオシロスコープで観察する。
図のように配線し、スイッチをすばやく開閉するとオシロスコープ画面上に
波形が写る。スイッチを閉じると徐々に電圧が上昇し、
スイッチを開くと徐々に電圧が下がるのが確認できる。
462-002 相互誘導その1
■準備物:ビニール導線の巻いたもの(約20〜30m)2巻、直流安定化電源、
検流計(OHP用)、鉄製スタンド、OHPスクリーン
◆演示法:導入としてコイル−コイル間での相互誘導を観察する。図のようにセットし、
電源を開閉しAの巻線に電流が流れたり、切れたりした時に
Bの巻線に起電力が生じていることを観察する。この実験の次に、
A・Bの巻線の代りにソレノイドコイル2本で発展させていくとスムーズに展開できる。
462-003 相互誘導その2
■概 要:一次コイルの電流を変化させたとき、二次コイルに起電力が生じて電流が流れるのを観察する。
■準備物:一次コイル(500回巻),二次コイル(500回巻),鉄心棒,OHP用検流計,
OHP,直流用安定化電源
◆演示法:一次コイルに1.0A程度の電流を流せるように安定化電源をセットしておいて、電源のスイッチ
をON,OFFすると、二次コイルに起電力が生じ、検流計の針が左右に少し揺れる。
これを、一次コイル、二次コイルに鉄心棒を通しておこなうと、検流計の針はかなり大きく左右に振れる。