• ベストアンサー

磁力とはなんですか?

sesameの回答

  • sesame
  • ベストアンサー率49% (1127/2292)
回答No.2

磁石を2つに割っても、やっぱり磁石です。 それをさらに4つ、8つ…と際限なく分割していっても、N極とS極をもった微小な磁石が無数にできます。 これを続けていくと、磁力の本質は原子の磁気モーメントに行きつきます。 原子の古典的モデルでは、電子は原子核の周りを円軌道を描いて回っていますね。 現代の量子論ではこのモデルはあまりに素朴にすぎますが、磁力の説明をするには十分なので便宜的にこのモデルを使います。 さて、原子核(の陽子)は+に、電子は-に荷電しています。 このためこの二者には強力な引力(電磁力)が働いていますが、それと電子が直進しようとする力が釣り合って電子は軌道を回っています。 引力に逆らって公転する物体にはモーメントが発生します。これが磁力の正体です。 ふつうの物質では、電子軌道のモーメントはこまかい領域(磁区)ごとにてんでばらばらで、全体としては相殺しあい、特定方向への磁界をもちません。 これが、強い磁界を外から加えられて加熱と冷却を経ると、このモーメントが一方向に揃い、磁力を帯びることになるのです。

kokiriko
質問者

補足

回答いただきありがとう御座います。 申し訳ないのですが、ちょっと理解できないので、補足をお願いできないでしょうか? 一定方向にそろったモーメントが磁力を発生するとしたら。磁力線が描く線は一定で規則正しい形になるのではないでしょうか? 一定方向のモーメントは何故、特定の金属のみをくっつけるのでしょうか? 力のモーメントが磁力の正体だとすれば、静電気の一種のような現象を示すと思うのですが、一部の鉄などの金属しかくっつけることが出来ないのはどうしてなのですか?

関連するQ&A

  • 永久磁石の磁力は永遠に持続するのですか?

    タイトルの通り、ふと疑問に思ったので質問を投稿させていただきました。 永久磁石の磁力は永遠になくならないのでしょうか。 それとも何らかの手法を用いれば磁力を失わせる事が出来るのでしょうか。 例えば鉄に磁石をこすり合わせると、その鉄は磁力を持つという実験を小学校のころにやった記憶があります。 すると、磁石にこすり合わせた鉄はもはやただの鉄には戻らず、永久的に磁力をもった鉄になってしまうのでしょうか。

  • 磁力線の密度?

     高校物理の教科書などを見ると「磁力線の密度が高いほど、磁界が強い」という説明があるのですが、磁力線の密度というのがなんなのだか、いまいち理解できません。棒磁石の場合だと、まわりに磁力線を描いてみると、確かにN(S)極に近づけば近づくほど磁力線の密度が増しているように見えます。しかし、あれって不完全な図なんですよね? 磁力線は無限に描き入れることができる筈なので、完全な図にしようと思ったら、無限本の磁力線を描かないといけないことになり、塗り潰されてしまって「密度」がなくなると思うのですが……。  導線に電流を流して同心円状の磁力線を作る場合など、もっとハッキリしていて、導線に近づけば近づくほど円同士の間隔を狭くしてゆく必然性がないように思われます。  これは「磁界の強いところを磁力線の密度が高いところとして定義した」というような話なのでしょうか? それとも、数学で言う「無限の濃度」みたいなものを考えているのでしょうか?

  • 重力や磁力の伝わる速度

    重力にもやはり速度というものがあるのでしょうか。 電磁波は粒子と波動の両方の性質を持った存在ということで速度があることは納得がいくのですが、重力や磁力が影響を与える媒体というか存在というものがどういったものか分からないので伝達速度というものがあるのかどうかわかりません。 仮にある地点に突然ブラックホール並の大質量、あるいは強力な磁力をもった物体が現れたとして、その物体からXm離れたところにある鉄が重力なり磁力なりの影響を受け始めるタイムラグはやはりXが大きいほど長くなるのでしょうか。それとも重力や磁力が力を発揮する場の中であれば瞬時に影響を及ぼすのでしょうか。 正直なところ高校では物理を取っていないので素人じみた質問かとは思いますがお願いします。

  • 複数の磁石を使ったときの磁力について

    磁石を使って鉄を吊ろうと考えています。1個では心配なので2~4個を並列に使用して吊ろうと考えていますが、この時磁石同士が干渉し合い磁力が低下するのでしょうか?また複数個の磁石を使用するときの問題点、注意点があれば教えてください。よろしくお願いします。

  • 磁力線の密度について質問します。

    早速ですが、質問させて頂きます。 磁力線に関する質問ですが、物理の教科書を読んでいて疑問に思いましたのでよろしくお願いいたします。疑問点は3点あります。 まず1点目です。 教科書の図では、長い棒磁石の周囲にN極からS極に向かって磁力線が描かれています。 磁界の様子を表すのに磁力線を用い、磁力線の接戦の方向がその点での磁界の方向と一致する(磁界中で、磁石のN極が受ける力の向きにN極を少しずつ動かしたときにできる曲線が磁力線)ことは分かるのですが、磁力線が密集しているところほど磁界が強いというところが理解できません。 磁極を出る磁力線を磁界の強さに応じて合理的な密度で描いたとしても、そこから描かれる磁力線というのは、磁界の力の向きに(接戦が磁界の力の向きになるように)、言い換えれば磁界中に置かれたN極が受ける力の向きに描かれるものです。その結果として、磁力線の密度がなぜ磁極から離れた任意の点で磁界の強さに比例するかが分かりません。 つまり、磁力線というのは、磁界の向きに基づいて描いたものなのに、その結果として都合よく、密度が磁界の強さを表すことになるかがなぜだか分からないです。 (イメージ的には圧力のようなものなのでしょうか?)   2点目ですが、教科書に掲載されている棒磁石の図の磁力線は磁力線同士が、様々な間隔で描かれておりこのような場合、磁界中のある点の密度というのはどのように求められる(計算される)のでしょうか? (磁力線の間隔が一定なら本数÷面積で簡単に求められます。) 最後に、1点目の質問でも書きましたが、長い棒磁石の図において合理的な密度で磁極をでる磁力線を描かなくてはなりませんが、教科書の図を見ていると一様な密度では出ていないように思われます。磁極における磁界の強さは、どのようになっているのでしょうか? 以上、長文すみません。 よろしくお願いします。

  • 磁力を遮断する素材について

    こんにちは 例えばアルミ箔は、あんなに薄いのに『光』をほぼ完全に遮断しますよね。 この場合の『光』を『磁力』に置き換えたいのですが、永久磁石の、鉄などを吸い付ける力を遮断、もしくは弱めるような素材ってありませんか?

  • 強い磁力を発揮し、カッターで切り取り工作できるゴム磁石

    カッターで切り取り工作できるゴム磁石(または弱硬質のプラスチック磁石)で、鉄を着けたら、子供の力ではなかなかはぎ取れない程度の磁力(つまりできるだけ強力な磁力)を発揮するものがあったら教えてください。 例えば、厚さ1センチ、縦横10センチの板状磁石に、同じサイズの鉄板を張り合わせる。

  • 複数磁石が合体した際の磁力

     今晩は,質問させていただきます.どうぞよろしくお願いいたします.  ある磁石(単体)と、それより小さな複数の磁石を合体させて 前者(単体)と同じ形状になった磁石群(合体)との 磁力線は同じになるものなのでございましょうか??  例えば 磁石A寸法:x1   * y1 * z1 と、 磁石B寸法:x1/2 * y1 * z1 をx方向に2つくっつけて磁石Aと同じ形状にしたもの とでは、磁力線(磁界と磁力)は同じになるのでございましょうか? もし何か「この物性は異なるのではなかろうか」といったものでも ございましたら、お教えいただけないでしょうか。  あとこのような事を勉強したい場合、何かよい参考書や ウェブ上のページなどあるものでございましょうか? (磁石で遊ぶのが面白いので色々試しておりますが、 高校までの物理は大好きでございましたが、それ以降は ずっと情報工学の勉強ばかりで、磁気・電気等の知識はございません。。。)  もしお詳しい方がいらっしゃいましたら,是非ともアドバイスいただけないでしょうか。 何卒よろしくお願いいたします。

  • 磁力の正体

    磁力の正体はなんなのでしょう? 自然界の4つの力の分類のうち,磁力は電磁気力に含まれていますが, 静電気力が+と-の電荷が引き合う力で 磁力がNとSの磁荷が引き合う力だとしたら, どうしてこの2つは電磁気力としてまとめられてしまうのですか? 磁力を細かく分析すると元は静電気力だということでしょうか. 電子のスピンが揃うからといってなぜ磁力が生まれるのか,参考書などにもその根源的な部分はなかなか見つけられず,ここで質問させていただきました. どうかよろしくお願い致します.

  • 磁力系(その3)

    磁力系(その3) 何度も申し訳有りません。 磁力系にて最後の質問です。  フューエルインジェクションの近くに、強力な ネオジウム磁石があった場合、  下記のどれに当てはまるのでしょうか?   1) 磁力の影響で、噴射パターンや噴射料に変化が起こり、      他のシリンダーと変わることで、不具合の原因や 燃費悪化の原因になる。   2) 良くも悪くもならず、全く影響無し。   3) インジェクションの近くに磁力があれば、効率が上がり、      良い影響が出る。    宜しく御願い致します。