レンツの法則を攻略!磁石の動きをジャマする「あまのじゃく」な力の正体


【物理解説】変化が大嫌い?磁石の動きをジャマする「レンツの法則」

1. 近づくと逃げ、離れると追う「あまのじゃく」

ミライ君は、磁石とコイルを使った実験をしています。

「あれ?磁石をコイルに近づけると検流計の針が右に振れるのに、遠ざけると左に振れるぞ。電流の向きがコロコロ変わってややこしいなぁ。覚え方はないのかな?」

そこへ、佐藤先生がやってきました。
「ケンタ君。コイルっていうのはね、とっても『あまのじゃく』な性格をしているんだよ。変化を嫌って、いつも反対のことをしようとするんだ」


コイルは「今のまま」がいい!

ミライくん ミライくん
佐藤先生!コイルが「あまのじゃく」ってどういう意味ですか?
佐藤先生 佐藤先生
いいかい。コイルはね、自分の周りの磁石の力(磁束)が変化するのをものすごく嫌がるんだ。だから、外から磁石が近づいてくると「来るな!」って押し返そうとするし、逆に磁石が離れていくと「行かないで!」って引き止めようとするんだよ。
ミライくん ミライくん
ええっ、わがままですね(笑)。でも、どうやって磁石を押し返したり引き止めたりするんですか?
佐藤先生 佐藤先生
そこで「電流」の出番だ。コイルに電流が流れると、コイル自体が磁石になるよね?コイルは自分自身が磁石になって、相手の磁石をジャマする磁力を生み出すんだ。これを「レンツの法則」というんだよ。

① 磁石が近づくとき(押し返す!)

佐藤先生 佐藤先生
例えば、コイルの上からN極を近づけるとしよう。コイルはN極が来るのを嫌がって、上に「N極」を作って押し返しようとする。磁石の同じ極同士は退け合うからね。
ミライくん ミライくん
なるほど!コイルの上がN極になるように電流を流すんですね。

② 磁石が遠ざかるとき(引き止める!)

佐藤先生 佐藤先生
じゃあ、近づいていたN極をパッと遠ざけたらどうなるかな?
ミライくん ミライくん
えーっと……。コイルは変化が嫌いだから、今度は「行かないで!」ってなりますよね?N極を引き止めるためには、コイルの上が「S極」になればいいんだ!
佐藤先生 佐藤先生
大正解!磁石の違う極同士は引き合うからね。こうやって、磁石の動きを「ジャマする方向」にコイルが磁石になろうとして、そのために電流が流れる。これがレンツの法則の正体だよ。

3. 結論:これだけ見れば明確に理解できる!

レンツの法則で電流の向きを答えるときは、以下のステップで考えれば100%間違えません。

本日の重要ポイント

  1. コイルは「変化をジャマする」あまのじゃく!
    • 近づく磁石は「同じ極」を作って押し返す。
    • 遠ざかる磁石は「逆の極」を作って引き止める。
  2. 電流の向きは「右手の法則」でチェック!
    • 親指をコイルが作る磁界の向き(N極側)に向ける。
    • 残りの4本の指が巻く方向が、流れる電流の向き!
  3. エネルギー保存の法則が背景にある!
    • 勝手に加速したりしないよう、自然界はブレーキをかける仕組みになっているんだ。
ミライくん ミライくん
「押し返すか、引き止めるか」を考えてから、右手の指を巻けばいいんですね。これならテストでも迷わずに済みそうです!
佐藤先生 佐藤先生
その通り。物理は「なぜその向きになるのか」という理由(ルール)がわかれば、暗記しなくて済むようになるよ。

理解度チェック問題

問1. コイルにN極を「近づけた」とき、コイルの磁石に近い側は何極になる?

問2. コイルからS極を「遠ざけた」とき、コイルの磁石に近い側は何極になる?

問3. 磁石を速く動かすと、流れる誘導電流の大きさはどうなる?

理科の「ややこしい!」が「スッキリ!」に変わる。

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