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磁気と電気は、日常の世界の神秘的な現象の2つです。電気とは、物質を通る超顕微鏡的荷電粒子の動きです。この電荷の流れ、つまり「電流」が家のワイヤーを移動することで、最新のツールや機器に必要な電気エネルギーが提供されます。磁性は、磁石が他の磁石と特定の金属をある距離で動かすことができる目に見えない力です。一見非常に異なるように見えますが、実際には磁気と電気は非常に密接に関連しています。
電気が磁力を生み出す
1820年、デンマークの物理学者ハンス・クリスチャン・オルステッドは、電気を使った実験を行っているときに異常なことに気づきました。ワイヤーに電流が流れると、近くに置かれたコンパスの針が動くことがわかりました。それができる唯一のことは磁場でした。 Orstedは、電流が磁場を生成することを発見しました。
磁気が電気を作り出す
マイケル・ファラデーは、オーステッドの発見を聞いて、電流が磁場を作り出すことができれば、磁場は電流を生成できるはずだと信じていました。 1831年、ファラデーは彼のアイデアをテストするために設計された一連の実験を実施しながら、ワイヤの近くを移動する磁石がワイヤに電流を流す可能性があることを発見しました。
電磁誘導の原理
磁石を動かして発電する必要さえありませんでした。重要な要因は、ワイヤの周囲の磁場が変化することでした。この変化は、磁石の移動、または磁石を動かずに保持してコイルを動かすこと、または電磁石の電力を増減することによって発生します。磁場が変化すると導体に電流が誘導されるというこの原理は、電磁誘導の法則として知られるようになりました。
自然の電気が自然の磁石を作る
Orstedsの発見は、磁石に他の物体を動かすことができる磁場がある理由を示しています。すべての物質は原子で構成されています。荷電電子は、密な原子核を周回します。電流とは、移動する電荷のみです。つまり、自然界のすべての原子は小さな電流に囲まれています。つまり、すべての原子は小さな磁場を持っています。Orstedが示したように、電流は磁場を生成します。ほとんどの材料では、これらの小さな原子磁石はあらゆる方向を指しており、お互いの効果を相殺しています。これが、ほとんどの材料が磁性を持たない理由です。しかし、いくつかの材料では、これらの小さな磁石が並んでおり、強力な磁場を作成します。これらの材料は磁石であり、ほとんどの場合、何らかの種類の金属です。
接続
オーステッドとファラデーが示したように、磁気と電気は非常に密接に関連しています。それぞれがもう一方を作成できるようです。天然磁石でさえも、わずかな電流が適切な方法で流れるため、磁気を帯びています。磁気と電気が同じ現象の2つの異なる側面であると言っても間違いはありません。