高校物理 磁石と電磁誘導（金属に働く力）

質問

電磁誘導の分野で分からないところがあります。
電磁誘導と、実際の現象の間に、自分の中で矛盾が出来てしまいました。
　|Ｎ|
　|Ｓ|
　 □
上の図のように、1円玉（□）の真上にＮ極を上にして磁石を静止させました。磁石を素早く上に引き上げると、1円玉に誘導電流が流れ、それがつくる磁場によって上向きの力がはたらきます。つまり、1円玉はＮ極を上にした磁石のようになります。

ここで質問なのですが、
(1)このように□の物質が金属ならば□が磁石のようになり必ず引き合う力がはたらくはずなのに、どうして磁石を近づけたり離したりしたとき、鉄以外はくっつかないのでしょうか？引き合う力が□の重力以上にはなれないということなのですか？
(2)この実験で逆に磁石を近づけたとき、□には反発力がはたらくと思います。しかし、□が鉄だったら磁石の動きに関わらず近づけたときもくっついてしまいますよね？鉄も金属だから同様に電磁誘導が起こるはずでは…？これはどうしてなのですか？

この疑問にお答えしてくださる方がいらっしゃいましたら、回答の方よろしくお願いします。

回答No.1

teppou · ベストアンサー

(1) 電磁誘導は、磁場内で導体が運動している間だけ起きる現象です。
　しかも、(2) にご自身で書かれている通り、磁石を近づけるときには、反発する向きに誘導が起きます。
　一円玉と磁石の間隔が 0 になると、相対運度はなくなりますので、電磁誘導の電流も 0 になります。
　超伝導体では、反発作用が続きますので、超伝導体は浮遊します。（マイスナー効果）
　マイスナー効果
　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%82%A4%E3%82%B9%E3%83%8A%E3%83%BC%E5%8A%B9%E6%9E%9C

　(2) 鉄が磁石に付くのは、磁気誘導効果によるもので、この現象は原子に拘束されている電子の状態によるものです。
　電磁誘導は、原子の拘束を離れた自由電子の流れによるものです。
　鉄に磁石を近づけると、磁気誘導と電磁誘導が同時に起こりますが、誘導による力の大きさに格段の差があります。
　こういう物質を強磁性体と言います。
　電磁誘導は、相対速度に関係しますが、磁気誘導は、そういうことはありませんので、(1) と同様、磁石と鉄の間隔が 0 になれば、電磁誘導も 0 になります。

お礼

ありがとうございました！
よく分かりました！（＾－＾）