AX
方位磁石を地球の中心に持っていくと。。。
とある小学生と会話していて、間違いやすい問題にきがついた。

以下、小学生:C、私:K

C: 方位磁石のN極は北極を指すんだよね。
K: そうだよ。N極のNはNorth、すなわち北のNだね。あと、S極のSはSouth、南の略だね。
C: 学校で習ったよ。地球も大きな磁石で、北極にはS極があって、南極にはN極があるんだって。
K: へぇ。よく知ってるね。厳密に言えば、磁石の指す南北(南磁極、北磁極)と、回転軸(自転軸)の端になっている南北(南極点、北極点)とは少しずれているんだけれどね。
C: ふーん。よく分かんない。
K: じゃあ、こんな問題はどうかな?もし、地球の真ん中に方位磁石を置くことができたとして、N極はどっちを向くかな?
b0032038_3162411.jpg

C: うーん。北極にS極があるから、方位磁石のN極が北極をさすんじゃないの? 北極にはN極S極の固まりみたいなのがあって、南極にはS極N極の固まりみたいなのがあるんだよ、きっと。(←2011/07/16 04:35 一部修正)
b0032038_354250.jpg




。。。
K: うーん。そうかなぁ。。。さっき、「地球は大きな磁石」ていっただろう?
C: うん。そうだよ。
K: 3本の棒磁石があって、N極を上にした状態で縦に3本くっつけたとき、真ん中の磁石のN極はどっちを向く?
C: そんなの簡単だよ。上だよ。
K: じゃあ、3本の真ん中の1本を取って、そこに、方位磁石を置いたらどうなる?
C: N極が上を向くに決まってるよ。
K: そうだよね、だったら、地球の真ん中に穴を掘って、方位磁石を置いたら、どっちを向くかな?棒磁石を3本縦にくっつけたのと同じに考えてみたらどうなる?
C: 北極がS極だから、えーっと。棒磁石を3本くっつけて、真ん中を抜いて、方位磁石を置いたら。。。あ!、地球の中心では、方位磁石のN極は南極を指すんだ!!
b0032038_434637.jpg

K: そうだね。良く分かったね。

ということで、解説編。。。
地球に磁気単極子が埋め込まれているといったようなSFは抜きにして、本当は、電磁誘導と右ねじの法則と磁束密度とで、説明が可能。。。(磁束密度については今回省略し、磁力線の簡易版のみで表示しています)
b0032038_4274663.jpg


===
2010/07/29追加
「磁石の中の磁力線」はそれほど単純ではないかもしれない。
http://www.phen.mie-u.ac.jp/seminar/teaching_materials/teaching_materials_files/field-flux2.pdf
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by kisugi_jinen | 2010-06-14 04:30 | 科学?。。。 | Comments(0)
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「ともし火に我もむかはず燈(ともしび)もわれにむかはず己がまにまに」(光厳院) --- 厳然とした境界を越え得ぬとき、その上でなお、越えうるものがあるとすれば、それは「情」である。
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