コイルの中の鉄心て.....

質問

昨日、中学生の教科書を読んでいて疑問に思ったことがありました。
何で、コイルの中に鉄心を入れると磁界が強くなるのですか。
教えてください。

回答No.1

creol · ベストアンサー

その辺を勉強してる学生です。

コイルをぐるぐる巻いた中心に鉄心を入れたものと入れてないものを比べてみましょう。

まず、鉄心無しのものは、コイルの中心は空気ですね。
対して、鉄心が有るときは鉄心がコイルの中心にあります。

違いはここです。
磁界を考えるとき、透磁率という値が影響してきます。
空気と鉄心では透磁率がちがってきて、その違いが磁力に差を生じさせます。

磁界の強さは、磁力線の数で考えられます。
鉄心はコイルに流れる電流により発生した磁力線を集めるように働きます。
そのため磁力線の密度が増し、磁力が強くなるわけです。

鉄心に限らず、透磁率が空気より高いものであれば磁力を強めることができます。
ただ、コイルの中の磁界はどこでも同じなので、中心の方が磁力が強いということはありません。

回答No.2

noname#2748

コイルが発生している磁界の強さ自体は、Ａ・Ｔ（アンペア・ターン（コイルに流す電流×コイルの巻き数））で決まるため、鉄心の有無とは無関係です。しかし、確かに鉄心を入れると電磁石は強くなります。これは、鉄などの磁性体を入れることにより、広い範囲に広がっていた磁力線が、鉄心に集中するために鉄心の部分で強くなるのです。その代わり鉄心以外の部分での磁力は弱くなっていますので、総量としては替わりません。これは永久磁石でも同じで、マグネットキャッチ（戸棚などに利用されている磁石式のロック）などに利用されています。この場合永久磁石を２枚の鉄板ではさむ事により薄い鉄板の端面に磁束を集中させ、強い磁力を発生しています。

電磁石の芯にするのは鉄が一般的ですが、鉄以外でも色々と磁性を示すものがあるので試してみるのも面白いかもしれません。アルミや銅・ステンレス・フェライト等材料によって強さが替わるのを調べたり、先端の形状（太いのや尖ったの）での差を調べるの面白いでしょう。