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科学の雑学Q&A 物理学・天文学・気象学

磁石がくっつく&反発するのはなぜ?|子ども向けに2分解説!

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今回は『磁石の雑学』として、

1、磁石がN極とS極だとくっついて、同じ極だと反発するのはなぜ?

2、鉄が磁石にくっつくのはなぜ?

という2つの疑問に、小学生にわかってもらえるようにわかりやすく・簡単に” 答えていきます。

磁石がくっつく&反発するのはなぜ?

 

磁石がくっつく&反発するのはなぜ?

 

まずは『磁石がN極とS極だとくっついて、同じ極だと反発するのはなぜ?』の答えから!

 

磁石が違う極だとくっつく理由」は、ずばり

【N極】と【S極】にはそれぞれ【違うパワー(磁場によるポテンシャルエネルギー)】がたくわえられ

ていて、

同じパワー同士(同じ極同士)が近づくと、パワーが大きくなりすぎて不安定になる

ので、

もっていたパワーをつかって安定するまで離れようとするから

(【蓄積エネルギー】→ 【運動エネルギー(反発用)】への変換)

です。

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逆に言えば「違う極同士(N極とS極)」であれば

もっているパワーの種類が違う

ので、

一緒に近づくことで2つの大きなパワーが打ち消されて安定する

ため、

【N極パワー】と【S極パワー】をお互いに出しあってくっつく

(【蓄積エネルギー】→ 【運動エネルギー(吸引用)】への変換)

ようになります。

 

つまり、「磁石がN極とS極だとくっついて、同じ極だと反発する理由」は

 1つの場所にエネルギーが集まりすぎると不安定になる…( ゚Д゚)

→ 安定させるためにエネルギーを分散させよう!( `ー´)ノ

→ 磁石がもともと持っていた【ポテンシャルエネルギー】を【運動エネルギー】に変えてくっつけたり離したりするぞ!(/・ω・)/

というイメージです。

 

ここまで説明すると、よく

 磁石の同じ極同士を近づけるたびに離れる力(斥力:せきりょく)が働くなら磁石は【無限のエネルギー】を持っているんじゃないの?

と質問されますが、それは

 間違い

です。

 

確かに

磁石を近づけるたびに反発する運動エネルギーが発生する

のですが、

磁石を近づけるために私たちがエネルギーをつかっている

ため、トータルのエネルギー量でいえば

ほとんどプラマイゼロ

となり

磁石の無限エネルギーを使って電気をタダで発生させるぞ!…とはならない

ことは覚えておいてください。

 

次に「鉄が磁石にくっつくのはなぜ?」の答えですが、こちらは

鉄が磁石に近づくと【鉄そのものが磁石に変化】するから

です。

 

ただの鉄の状態では

鉄を構成する物質(原子&電子)が不規則に存在

しているので、

磁石がもつ引力・斥力の力(磁力)は打ち消されている

のですが、一度「鉄が磁石に近づく」と

不規則だったものがきれいに整列する

ようになり、これまで少なかった

N極パワーとS極パワーがはっきり表れるようになる

わけです。

 

そのため、

【鉄自体も磁石】になって【磁石】にくっつく

ようになるのです。

 

以上、『磁石がくっつく・反発するのはなぜ?』について簡単にまとめました。

せっかくなのでお時間のある方は『方位磁石が北を指すのはなぜ?』の記事もチェックしておいてください。

地球も実は磁石だったってご存知でしたか?

それでは、お読みいただきありがとうございました<(_ _)>

 

『磁石がくっつく・反発するのはなぜ?』まとめ

 磁石がN極とS極だとくっついて、同じ極だと反発する理由 ⇒ 同種のエネルギーが集まると不安定となり、安定化させるためにポテンシャルエネルギーを引力・斥力という運動エネルギーに変換しているから

 鉄が磁石にくっつく理由 ⇒ 鉄が磁石に近づくことで鉄の原子・電子に規則性が生じ、鉄そのものが磁石となるから

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