リング状の磁石のＮ極とＳ極はどこ？

質問

棒状の磁石のＮ極Ｓ極ははじっこですよね。Ｕ字型の磁石も切れ端の所が
Ｎ極Ｓ極ですよね。じゃあリング状の磁石の場合はどうなるんだろう？
と考えてみてもわかりません。教えてください。
よければＴ字型、Ｘ字型、Ｈ字型とかについても教えてください。

回答No.1

furu-tu2003 · ベストアンサー

丸い磁石は、円柱のどちらかの面がＮ極、反対側の面が
Ｓ極になります。

磁石の中で無数の原子磁石が整列し、全体として磁石になっています。磁石の中央部では各原子磁石のＮ極とＳ極が打ち消し合い磁極は表れませんが、磁石の端では、打ち消し合うことができなため、磁極が表れます。
ドーナツのように丸い場合には端も丸いので磁極は無くなります。

お礼

なるほど原子磁石というものがあるんですね。地球など球はＮ極Ｓ極が
あるのでドーナツ磁石もただ磁力が弱いだけで、ほんとは磁極があるの
かもという気がしてきました。
回答ありがとうございました。

回答No.5

kenojisan

既に回答は、#2,4さんがされているのですが、#4さんへのお礼の「棒状の磁石ではじっこが磁極のものは豊富に存在するので間違ってません。」が気になったのでコメントです。
私もこの質問を読んで、磁石を誤解しているという印象を持ちました。
磁石は、磁性材料を成形したら自然と磁極が出来て磁石になるのでは有りません。成形した段階では磁石の中にはミクロンサイズの「磁区」と呼ばれるミニ磁石のような領域に分かれています。（ただし、このミニ磁石でも原子サイズよりは４桁以上大きく、良く子供向けの説明に使われる「原子の磁石」の繋がりがそのまま磁石になるのでは有りません。）
この「磁区」は、お互いの磁石の向きをループのようにして全体としては磁化を発生させないような配置を取るのがエネルギー的に安定となるので、成形しただけの磁石では磁力が弱すぎて使い物になりません。
そこで、通常はこの成形品に熱を加えて磁区が動きやすくした状態で、電磁石などで強力な磁場を加え、出来る限り磁区の方向を同じ方向に揃えてから冷却し磁区の動きを止めてやります。これで初めて磁石が出来るわけです。
従って、#4さんの回答のように、磁石の磁極はこの「着磁」と呼ばれる作業でかなり自由な方向に磁極を作れるのです。ただ、棒状磁石だと長手方向に磁化させる方が容易に強い磁石を作れるので、世の中の製品はほとんどその方向に磁極を作っているというだけのことです。
つまり、あなたの質問では、「四角いケーキのいちごって上に乗ってますよね。じゃあ、ピラミッド形のケーキではいちごはどこに乗っているんでしょう？」みたいなもんで、「そんなもん、ケーキ屋が乗せたいところに乗せるんじゃない？」が答えになるわけです。
体積中の原子磁石の密度が均一なら、とはどういう意味か理解しかねますが、通常の磁石はどれも原子磁石（磁区？原子磁気モーメント？）は均一に分布してますよ。

お礼

なるほど、誤解してましたか。自然のものを切り出しただけでは弱すぎて、
使い物にならないと。なるほど、棒状の場合はどちらかというと加工
しやすいから（加工するときの設備や道具の関係で）なったってことで
すね。しかしながら、地球はＮ極とＳ極があります。安定した状態での
磁極の位置関係とかも知りたかったんですが、どういう訳か磁石の製造法の
方に話が流れてしまったようなので、ここで閉めさせていただきます。
回答ありがとうございました。

回答No.4

noname#60878

まず、棒状の磁石の端がＮとＳ極というところから間違っています．そのような「長さ方向に磁化した」磁石が多いというだけで、そうでない磁石も作れます．正方形の磁石はどうしましょうか．立方体ならば？？
実際、平らに置いた上面と下面に極がある「面着磁」の磁石はいろいろ有用です．極の数も１個とは限りません．棒状の中心がＮで、両端がＳの磁石も作れます．
極は磁力線が集中する所と考えてください．尖った角に極を持って行く方が磁力線が集中しやすい、極が離れている方が磁化させやすいという程度のことです．
磁石に使用する素材（の磁気的な性質）によって、作りやすい形状や極の配置が違ってきます．

リング状の磁石の場合、製品として多いのは、
・リング上の一点がＮ極で、その反対の位置にＳ極があるタイプ（棒磁石を短くして、まんなかに穴をあけたイメージ）
・片方の面全体がＮ極で他方の面がＳ極の面着磁タイプ（棒磁石を円筒状にして、その長さを極端に短くしたイメージ）
・特殊な磁石では、円周状にＮ極とＳ極が交互にいくつも並んだ「多極」磁石があります．多極モーターやセンサなどに使われています．

お礼

棒状の磁石ではじっこが磁極のものは豊富に存在するので間違ってません。
体積に対する原子磁石の密度が均一ならばどういったことになるのか
知りたいのです。

回答No.3

neKo_deux

> 棒状の磁石のＮ極Ｓ極ははじっこですよね。

この磁石の真ん中あたりに、磁石が割れないように穴をあけたような状態を想像すると、わかりやすいかも？
棒状→長四角いリング状(？)になった瞬間に磁極が消滅するって事は無いハズ。

> よければＴ字型、Ｘ字型、Ｈ字型とかについても教えてください。

こちらに関しても、元々の大きな形状の磁石から削り出しするようなイメージが分かりやすいかも？
削り出す方向によって、磁極は様々なハズ。

お礼

削りだし方で色々変わりそうです。そのままの磁石だと一番遠いところ
に反対の磁極が現れそうですから。回答ありがとうございました。

回答No.2

ymmasayan

リング状の場合３つの状態が有ります。
１．Ｕ型の磁石を２つくっつけた状態。外部には磁石としては見えませんが
　　切断すると磁石になります。
２．上面と下面が磁極に成る。
３．どこかの側面と反対側の側面が磁極に成る。
これらは磁化のさせ方で決まります。
つまりコイルで磁化することを考えるとコイルをどう巻くかによるのです。

Ｔ、Ｘ、Ｈも同じ考え方になります。
Ｈを例にとるとＮＳＳＳ、ＮＮＳＳ、ＮＳＮＳ、ＮＮＮＳ等が考えられます。
あと上面と下面が磁極というのもあります。

お礼

なるほどコイルの巻き方で変わるんですね。
回答ありがとうございました。