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磁場(じば)

最終更新:2026/4/25

磁場は、磁性体や電流が周囲に作り出す、磁力が発生する空間である。

別名・同義語 磁力線磁界

ポイント

磁場はベクトル量であり、その強さと方向で表現される。地球の周囲にも磁場が存在し、コンパスの針を北に向ける。

磁場の概要

磁場は、磁力線と呼ばれる仮想的な線で表現される。磁力線は、N極から出てS極へ向かう。磁場は、磁性体(鉄、ニッケル、コバルトなど)や、電流が流れる導体の周囲に発生する。磁場の強さは、磁力線の密度で表される。

磁場の発生原理

磁場の発生原理は、電荷の運動に由来する。電子はスピンという量子力学的な性質を持ち、このスピンによって磁気モーメントが生じる。多くの原子では、電子のスピンが打ち消し合い、全体として磁性を示さないが、強磁性体などの物質では、電子のスピンが同じ方向を向き、自発的な磁化が生じる。電流が流れる導体では、電子の運動によって磁場が発生する。

磁場の

磁場には、以下の種類がある。

  • 静磁場: 電流が一定である場合に発生する磁場。
  • 動磁場: 電流が時間的に変化する場合に発生する磁場。電磁誘導現象に関わる。
  • 地球磁場: 地球内部の対流や太陽風の影響で発生する磁場。コンパスの針を北に向ける。
  • 人工磁場: 電磁石などによって人工的に作り出された磁場。

磁場の応用

磁場は、様々な分野で応用されている。

  • モーター: 電流と磁場の相互作用を利用して回転力を得る。
  • 発電: 磁場と導体の相対運動を利用して電気エネルギーを生成する。
  • 磁気記録: 磁性体を用いて情報を記録する(ハードディスク、磁気テープなど)。
  • MRI: 強い磁場と電波を利用して体内の画を撮影する。
  • コンパス: 地球磁場を利用して方向を知る。

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